分析阶段束流对电子束焊接2a14高强铝合金接头性能的影响 .pdf

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1、学兔兔www.xuetutu.com阶段束流对电子束焊接2A14高强铝合金接头性能的影响中国工程物理研究院机械制造及工艺研究所(绵阳市621900)王亚荣莫仲海张勇智摘要利用电子束焊接10mm厚2A14铝合金，研究了不同阶段电子束流对接头性能和焊接缺陷的影响。结果发现：焊接前施加预热束流有助于消除焊缝中的气孔，而焊接束流的大小直接决定着焊缝的热量输入。通过x射线探伤检验发现，当电子束流较小时，会由于热量不足而产生未焊透、气孔等缺陷。随着电子束流的增加，接头内部缺陷减少，焊缝质量提高。当电子束流大于24mA时，会由于

2、热输入过大而产生焊缝塌陷。焊后重熔束流的使用可以去除存在午焊根的气孔，同时可以帮助消除未焊透缺陷。拉伸试验表明在束流小于22mA的情况下，随着束流的增大，接头抗拉强度增加，焊后重熔可以一定程度上提高接头的抗拉强度，接头抗拉强度最高达到395MPa关键词：电子束焊接高强铝合金电子束流接头性能中图分类号：TG456．3是工艺参数配合不当，也容易出现气孔、裂纹和焊缝0前言塌陷等缺陷。而合理的应用电子束流进行焊前、焊接高强铝合金具有比强度高、比刚度大、耐热性好和焊后重熔处理，会对接头性能产生较大的影响。由等独特的优点在国防

3、领域有着越来越广泛的应用需此开展电子束焊接高强铝合金时不同阶段(焊前、焊求，逐渐成为钢的最佳替代品¨-3]。2A14铝合金为中、焊后)、不同大小的电子束流对焊接接头性能的影Al—Cu—Mg—Si系可热处理强化的高强铝合金，由响规律的研究，以期掌握不同阶段电子束流对强化接于其合金系中含有合金元素Cu，以及辅助合金元素头性能和减少焊接缺陷的作用，实现对高强铝合金的Mg、Si、Mn等，使其在脆性温度区间具有高热裂倾向，优质连接，为电子束焊接铝合金的参数选择和缺陷的同时高强铝合金表面的氧化膜易吸附结晶水，焊接中减少和抑制提

4、供参考。容易出现气孔，焊接性能较差。而电子束焊接从1试验材料与设备1948年德国物理学家首先发明后，由于其热量集中，热影响区小、焊后变形小，焊接缺陷较少且不会氧化试验用材料为2A14高强铝合金，尺寸规格为200等显著的优点，目前已成为先进制造技术领域的一项mmx100mmx10mm，焊前状态为固溶处理后再人工新型实用的焊接技术_4j。利用电子束焊接高强铝实效的稳定状态。表1为2A14铝合金的主要成分。合金，可以得到深宽比大、热影响区小的优良焊缝，但材料主要的力学性能见表2。表12A14铝合金的主要化学成分(质量分数

5、，％)试验在德国Pro—beam公司生产的K35型高压电油污。焊后试验进行x射线探伤，根据JB4730-2005子束焊机上进行，焊接之前试件表面用铜刷轻刷以去《承压设备无损检测》对焊缝进行评级，接头拉伸试样除表面氧化物和附着物，之后用丙酮清洗以去除表面根据GB2651_89《焊接接头拉伸试验方法》制备，拉收稿日期：2013—03—19伸试验在MTS公司Sintech30／G型号试验机上进行。302013年第8期学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.co

6、m．绍绕一试验研究r缛搭杜文华，王俊元，王素慧．2A12铝合金真空电子束焊工艺3结论研究及气孔缺陷的防止[J]．焊接技术，2008，37(6)：32—35．(1)电子束焊接2A14高强铝合金，在焊前加预热HidetoshiFJ，HideakiU，YasuhiroA，eta1．Bubbleformation电流，可以一定程度上起到消除焊件表面油污和结晶水inaluminiumalloyduringelectronbeamwelding[J]．Journal的作用，同时预热电流的存在可以一定程度上减小焊接ofMater

7、ialsProcessingtechnology．2004，155—156：1252—电流，从而减小对铝合金焊缝热影响区金属的影响。1255．(2)调节电子束流的大小对接头性能有很大的影KatarzynaO，KazimierzF．Controlofelectronbeamactivezone响，发现在焊接铝合金时要综合考虑焊缝热平衡及液positioninelectronbeamweldingprocess[J]．Vacuum，态金属凝固时间的关系，存在电子束流的最佳值，而在2004，74：29—43．焊接中最好采

8、用一定的散焦。ChiChaoting，ChaoChuenguang，LiuTzengfeng，eta1．Alumi—(3)焊后背部重熔技术可以一定程度上消除气孔nunelementeffectforelectronbeamweldingofsimilarand及根部缺陷，可以提高焊接接头的性能。dissimilarmagnesium—aluminum—zin