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            焊接加工的設計要求

            2021-09-14

              一方面該組件對焊接加工變形有嚴格要求,另外由于組合焊接時內腔焊縫附近裝配有橡膠密封件,因此,對焊接過程組件溫度有嚴格限制,這就給焊接過程帶來特殊困難。飛濺物及變形可通過合理選擇接頭形式、控制焊接工藝參數進行控制,而組件溫升的嚴格控制技術方面缺乏積累和經驗,因此,焊接過程組件溫度的嚴格控制成為該組件能否成功組裝的關鍵,需要重點進行試驗和摸索。

              1真空室內工件測溫方法的優選

              1.1測溫方法的優選

              公元前200一100年間,古希臘菲隆和希隆各自制造過一種以空氣膨脹為原理的測溫器,其后,測溫技術的發展形形色色,種類繁多。常用測溫方法分類及特點見表(2)。由上表對比可見,由于需要在真空狀態下測溫,通過膨脹法、壓力法、電阻法、熱輻射法均有其局限性。而采用K型熱電偶進行測溫,具有線性良好、響應快、精度較高、測溫范圍較寬、記錄與控制適宜、價格適中等優點,尤其是現場實施簡便,可操作性強,因此,我們選用K型電偶熱在電子束焊接過程對工件進行測溫。

             ?。?)常用測溫方法分類及特點

              1.2測溫方法的實施

              由于需要測量真空室內工件的溫度,因此,首先需要解決熱電偶與工件的連接問題。實際加工中,我們采用電容儲能焊將熱電偶焊到指定測溫部位,采用電容儲能焊金屬箔窄條固定熱電偶的補償導線。

              補償導線接至真空電子束焊機預留的接線端子。在真空室外部相應接線端子通過補償導線連接至DR020R型數字溫度巡回檢測儀上,使用該記錄儀可實現對焊接過程工件溫度的自動測定、顯示、監控和記錄。還可以讀取并打印熱電偶所測的焊接過程工件的溫度值。

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              在實際焊接加工時需要注意的是真空室內部連接熱電偶的補償導線應該繞工件兩圈,并留適當裕量后再接至真空電子束焊機預留的接線端子,防止焊接過程中因工件回轉,將熱電偶拉斷,影響測溫及焊接工作的正常進行。

              2真空電子束焊時工件溫度的控制

              實踐中通過采用散熱工裝和優選焊接參數來實現工件溫升的控制。采用了一對厚約30㎜半圓柱形銅制散熱塊,與液壓作動筒外表面緊密貼合,起到輔助散熱作用。

              首先,通過模擬件進行工藝試驗,優選焊接參數如下:

              加速電壓:150KV

              焊接電流:7.5mA

              聚焦電流:2088mA

              焊接速度:20㎜/s

              焊接后對模擬件進行目視、X光、熒光檢驗,無未焊透、裂紋、氣孔等缺陷。同時作金相解剖檢驗,反面成形良好、無飛濺物產生。

              實際測量結果為:在距焊縫中心20㎜處近縫區溫升為62℃,工件溫升控制有效滿足設計要求。

              在試驗的基礎上,我們進行了實際組件的焊接??傆嬐瓿山偌M件的焊接,無一廢品,且焊后筒體橢圓度小于0.005㎜,幾何尺寸符合設計圖要求。

              3結論

              電子束焊接組裝液壓作動筒時測溫方法選擇經濟、實用,工件溫度控制過程簡單、有效。所加工的零件經實際測量筒體橢圓度增加不超過0.005mm,距焊縫20mm處焊接過程中溫度約為62℃,工件溫升控制有效滿足設計要求,已經投入批量生產。該方法也適用于焊接過程中對組件的溫度有特殊要求的其他零件的焊接

            焊接加工優缺點

             常見的精密焊接加工類型有精密電阻焊、激光焊、超聲波焊接、微電弧點焊四種。而由于激光自身的特性,精密激光焊接加工與其它焊接加工相比起來,就具有高效環保、加工精度高等優點。

              隨著焊接加工的發展,其前景非常廣闊。我們首先說說它的優點:

              1)可實現多種軌跡的焊接。激光具有很強的方向性,這對于不規則材料的焊接也有很好的效果;

              2)焊接牢固。激光經聚焦后光斑小,能量密度高,確保光束在很短時間內就形成一個熱源區,在熔化冷卻結晶后形成牢固的焊縫和焊點;

              然而任何事物都有利弊。說完了優點,我們來談談它的缺點:

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              a)焊接熔深??;

              b)焊接接頭性能差;

              c)設備所需的耗材成本較高;

              隨著激光技術的不斷發展,針對精密激光焊接加工存在的不足,人們采用新方案來改善激光對工件的加熱,運用激光復合上海焊接加工(如激光與等離子弧焊、雙激光束焊接)的方法,改善了激光焊接接頭的性能,降低了設備成本。

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