JB/T 11062-2010 电子束焊接工艺指南.pdf

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JB/T 11062-2010 电子束焊接工艺指南.pdf

民共和国机械行业标准

中华人民共和国工业和信息化部发布

HG/T 21574-2018 化工设备吊耳设计选用规范.pdf中华人民共和国工业和信息化部发布

3.7 铸铁的分类. 附录C(资料性附录)焊接缺欠产生的原因及防止措施, ..17 ..19 附录D(资料性附录)环缝接头设计示例. 图1电子束流摆动术语 2 图2工作距离和焦距的定义. 图3环缝焊接的相关定义 .3 图4带额外排气孔的焊件. 图5带夹层材料的焊接 图6带过渡材料的不同金属的焊接 ? 图7经表面处理的工件制备的例子 ? 图8矩形对接焊缝 图9带锁底的矩形对接焊缝 图10具有独立垫板的矩形对接焊缝 图11 为分离焊接起始和结束的带引出板的工件. 图12 与加工有关的空腔 铝中合金含量对热裂倾向的影响... .10 图A.1 具有对中功能的径向接头型式. .19 图D.1 径向接头工件,用焊接夹具对中.. 19 图D.2 具有不好和良好焊接位置的径向焊缝 .20 图D.3 不同类型的轴向接头 .20 图D.4 熔深满足强度要求的轴向接头例子(接头未穿透) .20 图D.5 减小应力集中的轴向接头设计 .21 图D.6 轴向接头间隙引起接头准备劣化 .21 图D.7 .21 图D.8制造方法对齿轮尺寸的影响.. 22 图D.9接头位置不当的齿轮 与图D.9相比接头位置较好. 22 图D.10 与图D.9相比更好的接头位置. 22 图D.11 可达性差的电子束焊缝 23 图D.12 图D.13 轴向和径向焊缝导致变形的相对趋势 表B.1 钢的分类.. 表B.2 铝及铝合金的分类.. .14 表B.3 铜及铜合金的分类 表B.4镍及镍合金的分类. .15 表B.5钛及钛合金的分类. 15 表B.6 锆及锆合金的分类. 表B.7铸铁的分类.. 表C.1焊接缺欠产生的原因及防止措施.

本标准规定了电子束焊接的推荐工艺方法, 本标准适用于金属材料的电子束焊接。

加速电压acceleratingvoltage 阳极和阴极间的电位差,UA。

图2工作距离和焦距的定义

一工件焊接区;2—控制开始和焊接开始之间的时间延迟:3一 科坡上开区职: 5—电子束;6—重熔区:7—斜坡下降区;8工件运动方向:9—工件未焊区。 B—电子束流:焊接长度;焊接时间。 图3环缝焊接的相关定义

图4 带额外排气孔的焊件

过渡材料 transitionmaterial 用于冶金不相容材料焊接的过渡材料, 见图6

图6带过渡材料的不同金属的焊接

质量要求应在焊接工作开始前的设计任务书中给出。在产品标准或应用规程没有特殊规 的质量控制要求见GB/T12467.1,选择相应的质量等级要求(GB/T12467.2、GB/T12467 12467.4);焊接缺欠的质量等级要求见GB/T22085.1和GB/T22085.2规定。

为了避免接触腐蚀和外来金属混杂等,根据ISO/TR15608,不同种类的母材和焊接材 文

捍接操作人员应按照GB/T19805进行技能评定,并取得相应的资质

工件电子束焊的所有细节内容都应按照GB/T19867.3规定,由焊接工艺规程确定下列内容,包 2

工件去磁; 接头设计; 接头制备; 预热处理; 焊接次序(定位焊,焊接,修饰焊) 夹具:

清洗后,对焊接的零件进行装配,避免再次污染和磁化

如果待焊零件可以装夹,最好采用简单的矩形接头连接,见图8。为丁装配精确 进行定位,见图9。对于大型工件,推荐采用点焊

图10具有独立垫板的矩形对接焊缝

为了消除焊道弧坑,如果不能对工件的焊接起始和结束区域进行加工,可以采月 引出板也减少了工件终端的热积聚。引出板可通过夹持或经焊接同工件相连以达到良 在焊后去除。

引入板;2—工件;3— 一引出板;4一 一焊接起始点: 图11为分离焊接起始和结束的带引出板的工件

焊接环形元件,采用锁底接头可简化定位。 旋转角度、束流作用时间以及其他参数(例如聚焦电流)需要控制。由于斜坡下降区易出现钉尖缺 陷,根据材料类型和焊接速度,在许多情况可以通过控制束流聚焦和摆动参数(形状、方向、频率和尺 寸)消除斜坡下降区的钉尖缺陷产生。如果可能,环形焊缝应设计在位于低应力作用区,否则在下坡区 域特别考虑给出缺陷的许用水平。对于容许尺寸误差小的零件的轴向环形焊缝,推荐采用压配合(例如 H7/r6对H7/n6)。 对于带有间隙配合的环形焊缝,应该准确地定位。 电子束焊典型接头制备的示例在附录D中给出。

量减小空腔体积(见图12),否则应通过排气

图12与加工有关的空腔

在大束流焊接之前,定位焊可使零件*紧。定位焊可通过电子束焊方法或其他焊接方 采用修饰焊可改善焊缝的外观。这时,应注意重熔焊缝是否损害接头性能,

电子束焊时,可以对工件加工过程的焊接数据进行监控和记录。在质量保证的框架下, 尺寸误差外,监控焊机状态的信息可以作为补充

附录A (资料性附录) 金属材料焊接性

聚焦的电子束可以熔化所有的金属材料,所以几乎所有的纯金属和合金都可以成功的焊接。电子束 焊最简单的形式是:通过移动电子束,对准紧密装配的接头,局部熔化材料。大多数情况下,不需要填 充金属或其他耗材GBT 13350-2017 绝热用玻璃棉及其制品 含2021年第1号修改单.pdf,相当厚度的材料可单道焊缝一次实现连接。即使在焊接厚度>100mm的情况下, 也不需要开坡口。所以,焊接质量和性能仅由材料本身的成分决定。基于金属材料主要元素,可焊性可 以分为独立的组*,如A.2~A.7所述

常规熔焊方法可以焊接的大多数钢和铁合金,在电子束焊时可以获得良好的焊接接头。许多传 统熔焊很难或不能焊接的钢也可以通过电子束焊实现连接。通常不需要填充材料或焊前预热。电子 束焊时,降低钢含硫和磷的水平可以防止凝固裂纹的产生,对材料进行脱氧、脱气或酸性处理可减 少焊缝气孔。

电子束焊焊接的高强度合金钢零件,通常在焊态可直接应用在包括航空发动机、汽车传动部件等许 多方面。例如,耐蠕变合金钢一NiCrMo钢不需要焊接热处理即可进行厚板焊接。在韧性很重要的情况 下应增加材料的纯度。随着厚度和含碳量的增加,冷裂倾向增加,含镍的合金钢对热裂纹更敏感

不锈钢包括奥氏体、铁素体、双相和沉淀硬化马氏体不锈钢,可以用电子束焊。通常,对含氮的双 相和一些奥氏体不锈钢,应采用合适的工艺,使在焊接过程中因氮的析出而产生气孔的风险和由于氮的 损失对相平衡的稳定性产生的不利影响降至最低。对于大多数的奥氏体一铁素体钢(双相不锈钢),推 荐采用低焊接速度和焊后热处理,以保证在焊件中形成足够的奥氏体。对厚度大于25mm的材料,推 荐通过添加镍合金夹层进行。

由于冶金原因,铸铁不适于电子束焊接。电子束焊接不推荐用于铸铁的连接工艺,可锻 铸铁例外。

在工业许多领域应用的变压器和电动机的软铁和硅铁,可成功进行电

湖南省城市绿道规划设计技术指南(试行)(湖南省住房城乡建设厅2018年10月)图A.1 铝中合金含量对热裂倾向的影响

电子束焊接时的真空工作环境,使拥有高熔点并且在高温或熔化时活性极强的金属的连接成为可 能。钛及其合金在电子束焊接时不需要考虑氧化、氢脆及随后的延展性衰减的问题。因此,电子束焊接 工艺广泛应用于飞机发动机上关键的钛合金部件。同样,非常活泼的锆合金也可以容易地在真空环 境下焊接。同样,锯、钒及其合金也可成功的进行电子束焊,但材料的纯度水平影响其焊接质量和性 能。 钨、钼及其合金也可用电子束焊接,考虑到焊后的低延展性,应对接头细节予以注意

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