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焊接加工的设计要求

2021-09-14

  一方面该组件对焊接加工变形有严格要求,另外由于组合焊接时内腔焊缝附近装配有橡胶密封件,因此,对焊接过程组件温度有严格限制,这就给焊接过程带来特殊困难。飞溅物及变形可通过合理选择接头形式、控制焊接工艺参数进行控制,而组件温升的严格控制技术方面缺乏积累和经验,因此,焊接过程组件温度的严格控制成为该组件能否成功组装的关键,需要重点进行试验和摸索。

  1真空室内工件测温方法的优选

  1.1测温方法的优选

  公元前200一100年间,古希腊菲隆和希隆各自制造过一种以空气膨胀为原理的测温器,其后,测温技术的发展形形色色,种类繁多。常用测温方法分类及特点见表(2)。由上表对比可见,由于需要在真空状态下测温,通过膨胀法、压力法、电阻法、热辐射法均有其局限性。而采用K型热电偶进行测温,具有线性良好、响应快、精度较高、测温范围较宽、记录与控制适宜、价格适中等优点,尤其是现场实施简便,可操作性强,因此,我们选用K型电偶热在电子束焊接过程对工件进行测温。

  (2)常用测温方法分类及特点

  1.2测温方法的实施

  由于需要测量真空室内工件的温度,因此,首先需要解决热电偶与工件的连接问题。实际加工中,我们采用电容储能焊将热电偶焊到指定测温部位,采用电容储能焊金属箔窄条固定热电偶的补偿导线。

  补偿导线接至真空电子束焊机预留的接线端子。在真空室外部相应接线端子通过补偿导线连接至DR020R型数字温度巡回检测仪上,使用该记录仪可实现对焊接过程工件温度的自动测定、显示、监控和记录。还可以读取并打印热电偶所测的焊接过程工件的温度值。

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  在实际焊接加工时需要注意的是真空室内部连接热电偶的补偿导线应该绕工件两圈,并留适当裕量后再接至真空电子束焊机预留的接线端子,防止焊接过程中因工件回转,将热电偶拉断,影响测温及焊接工作的正常进行。

  2真空电子束焊时工件温度的控制

  实践中通过采用散热工装和优选焊接参数来实现工件温升的控制。采用了一对厚约30㎜半圆柱形铜制散热块,与液压作动筒外表面紧密贴合,起到辅助散热作用。

  首先,通过模拟件进行工艺试验,优选焊接参数如下:

  加速电压:150KV

  焊接电流:7.5mA

  聚焦电流:2088mA

  焊接速度:20㎜/s

  焊接后对模拟件进行目视、X光、荧光检验,无未焊透、裂纹、气孔等缺陷。同时作金相解剖检验,反面成形良好、无飞溅物产生。

  实际测量结果为:在距焊缝中心20㎜处近缝区温升为62℃,工件温升控制有效满足设计要求。

  在试验的基础上,我们进行了实际组件的焊接。总计完成近百件组件的焊接,无一废品,且焊后筒体椭圆度小于0.005㎜,几何尺寸符合设计图要求。

  3结论

  电子束焊接组装液压作动筒时测温方法选择经济、实用,工件温度控制过程简单、有效。所加工的零件经实际测量筒体椭圆度增加不超过0.005mm,距焊缝20mm处焊接过程中温度约为62℃,工件温升控制有效满足设计要求,已经投入批量生产。该方法也适用于焊接过程中对组件的温度有特殊要求的其他零件的焊接

焊接加工优缺点

 常见的精密焊接加工类型有精密电阻焊、激光焊、超声波焊接、微电弧点焊四种。而由于激光自身的特性,精密激光焊接加工与其它焊接加工相比起来,就具有高效环保、加工精度高等优点。

  随着焊接加工的发展,其前景非常广阔。我们首先说说它的优点:

  1)可实现多种轨迹的焊接。激光具有很强的方向性,这对于不规则材料的焊接也有很好的效果;

  2)焊接牢固。激光经聚焦后光斑小,能量密度高,确保光束在很短时间内就形成一个热源区,在熔化冷却结晶后形成牢固的焊缝和焊点;

  然而任何事物都有利弊。说完了优点,我们来谈谈它的缺点:

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  a)焊接熔深小;

  b)焊接接头性能差;

  c)设备所需的耗材成本较高;

  随着激光技术的不断发展,针对精密激光焊接加工存在的不足,人们采用新方案来改善激光对工件的加热,运用激光复合上海焊接加工(如激光与等离子弧焊、双激光束焊接)的方法,改善了激光焊接接头的性能,降低了设备成本。

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