|
鑒于第一次的帖子的后面的一部分發(fā)的不成功,好多朋友沒有看見,于是就單獨的摘錄出來,接著第一篇的寫。* L6 f/ |* E3 \# [3 u" B7 U
2 N, C; H# }" Z看圖說話——淺析真空電子束焊接的應(yīng)用! A6 ]8 A+ M4 C9 o5 J+ ?
9 ^+ V# Z- b3 [" E看圖說話——淺析真空電子束焊接的應(yīng)用(二)
( Z; j. ]* C# K! a% c9 }5 f4 Z' b2 E! B4 t0 P8 o/ j
十四問:鋁合金的焊接性怎么樣?6 n4 ~8 @* u$ J4 l5 W
答:鋁合金是一類非常常用的材料,在很多的領(lǐng)域應(yīng)用的非常廣泛,尤其在航空航天領(lǐng)域,大量使用的除了鈦合金就是各種材料的鋁合金了,我平時接觸比較多的是防銹鋁系列,從LF5,LF6到LF21等都接觸的比較多。鋁合金材料給人的感覺便是不同牌號的鋁合金的焊接差異非常之大。而且我所焊接的深度從0.5mm到50mm都不等,各種尺寸,各種接頭的都用。下面給大家上幾張圖,一起分析一下。
) j: S1 x7 r7 d; N2 y4 T, H( r/ B
) O* ]6 u# l3 x
' T' @2 d, j+ W3 ^' H0 ^! s* Y
6 ]0 ^# s; ~% q$ @: X* f3 S- R! a' t* v: C' Y% A- \, J! C1 @3 w
3 b8 ?& ]4 X& |; c2 n+ {9 H
' A% a5 W3 z7 q% P! X( Y- ~
圖二十四到二十八為防銹鋁LF5的焊接,焊接的深度在5mm左右,這個鋁盒子的焊接有三條焊縫,從圖上很清晰的看到,這個焊縫比較困難的一點便是它都不是普通的對接的焊縫,嚴(yán)格意義上來說這些都是角接的焊縫。
( V: e8 y6 V7 i6 ]8 P6 E7 q2 S# d4 x; l$ D, ]& Y7 Z
對于一般的電子束焊接的來說,有兩個方法可以實現(xiàn)這個的焊接,一是采用采用束流靜態(tài)偏轉(zhuǎn)功能,二是通過軸的偏轉(zhuǎn)一定的角度,使得束流可以直接到達焊縫。以上的焊縫都是采用第二種方法來實現(xiàn),實現(xiàn)在真空室外面調(diào)整到一定的角度,然后提前做好工藝參數(shù)之后再進行焊接。+ K5 K8 _* }7 [/ [3 R
( o( b$ i0 t: m$ V1 Z) u
對于鋁合金的焊接的最重要的一點就是焊前的清理工作非常,非常,非常的重要。本身對于鋁合金來說,對于一般的焊接方法就是比較困難的,焊接的時候產(chǎn)生的缺陷比較多,尤其是氣孔,裂紋了。而且鋁合金表面有一層非常難處理的氧化膜。對于防銹鋁一樣也要處理這個東西,雖然真空電子束焊接是在真空下進行焊接,已經(jīng)把氣孔的可能性排除到最小了,但是本身的氧化膜不清理干凈的話,仍然會產(chǎn)生氣孔等缺陷。! E$ K6 L* Z6 U3 |9 @/ {: B
/ \% K# ]; A% \. b/ S/ O
因此一般而言,焊前都會對鋁合金進行酸堿洗,或者用刮刀直接刮掉一層,這樣可以最大限度的減小氣孔的可能性。但是一定要注意這個安裝間隙,尤其是用刮刀后和很有可能使得安裝間隙過大,這樣焊接出現(xiàn)很大的問題,對于鋁合金而言,一點的安裝間隙都會有可能造成焊接質(zhì)量的不穩(wěn)定和焊后應(yīng)力引起的變形,等等。對于上面的這個零件而言,一是注意焊接順序,二是注意工件的安裝保證,事前估計焊后變形,做好焊接工藝,這樣才可以最大限度的保證焊接質(zhì)量。(圖片自拍,已取得客戶同意發(fā)布). W% O0 {/ _+ I0 a9 j! T4 v
- w% q" C( J/ D6 ^% @ ^- L
十五問:“小小的售后”問:“你說的焊接深度我是否可以理解為熔深?這個屬于融化焊?那填充材料是?”
+ T! N. @0 t) q g; I答:首先很感謝您對我這篇帖子的關(guān)注。對于您的問題我做如下回復(fù):
9 b( h7 e1 Z% p5 g7 g* r2 A我這里所指的焊接深度并不完全是指熔深,一般而言,我指的是有效焊接深度。具體來說便是熔深>有效焊接深度。
6 r# [1 @3 E! J# n( \- W
) r+ {7 c5 O( G: E0 {- c/ ?. k/ b1 a5 g; C" z
圖二十九,三十,您很幸運,我剛剛找到兩張有缺陷的可以用于對比的焊縫的截面圖,如果不考慮其他的缺陷,單純的考慮一下熔深的話,您就會發(fā)現(xiàn)問題了。上圖是鋁合金,焊接深度在25mm左右。因此上面一張的熔深差不多是25mm左右,但是下面一張就不一樣了,電子束焊接的原理是小孔效應(yīng),一般會有釘尖缺陷,對于下面圖而言,則釘尖缺陷比較的明顯,因此對于地下的7mm左右的地方就是一個空洞,一個缺陷,是無效的,所以熔深是25mm左右,,但是有效的焊接的深度,有效的熔深其實是不到20mm的,當(dāng)然在正常的焊接的產(chǎn)品中是不允許存在下面那張圖片上面的問題的。不知道這樣的解釋,您是否滿意。8 t; x# | t; L) G9 M3 O
1 |" y; v) _, l# {) J+ v9 \' M對于這個屬于融化焊?那填充材料是?這個問題我做如下回復(fù):; ?! b; A, o3 V& H) L$ L
電子束焊接卻是是屬于“熔”化焊接(不是“融”化焊接哦,注意用字哦)。
1 m2 ?# m3 I% Q) u( `* p. H
) O2 H7 m9 S8 a+ z2 G' z一般來說我們再用電子束焊接的時候很少添加填充材料,即不添加任何的焊材,助焊劑之類的東西。完全是使用熔化木材的金屬來填充焊縫,焊前的裝配間隙是非常小的,我對客戶產(chǎn)品的要求一般是越小越小,如果非要說一個數(shù)字,我希望是小于0.05mm,因為電子束焊接本身就是屬于精密焊接,如果焊前的裝配間隙過大時無法保證焊接質(zhì)量,無法保證焊后變形的。本身有些產(chǎn)品焊后的變形量就要求小于0.05mm,如果焊前間隙過大,這個產(chǎn)品焊接后肯定是廢品。
; G& _3 }: m6 ]1 {
, n/ d& _, V, ~$ {8 {/ ]6 l幸運的是,我們的客戶一般的加工精度都還是不錯的。有好多的客戶的加工后的裝配間隙都是小于0.01mm的,我們的塞尺都是無能無力,在焊接過程中有時候連找到焊縫都是十分的困難,這樣的裝配間隙焊接出來的質(zhì)量肯定是非常好的。
+ ~3 \* W$ J' C; z$ p7 X @: ?
( I+ O5 F3 `# ?- ~關(guān)于這個問題我會單獨的列一個問題出來回復(fù)。當(dāng)然也不是絕對的,有時候有特殊要求的我們可以填絲焊接,但是這種情況比較少,我本身很少做,有時候焊接有缺陷的時候,有些地方可以適當(dāng)?shù)奶钜恍┠静慕饘,再焊接,不知道這樣是否也可以理解為有填充材料。: l1 \0 o, t8 f/ c
* P7 j! R k: {1 {; g0 [* N
1 r( {1 E' a- l# s6 O- J# |) e, W' `9 n
2 F, z) G* |: O
圖三十一,三十二,從上面一個圖中您可以看到裝配間隙是非常非常小的,因為這種齒輪都是熱裝的,所以可以非常好的保證裝配間隙,因此焊接出來的效果才可以得以保證(圖片來自自拍)。
# Q2 D, |- R, F" X9 d/ R' S4 J" ~8 j/ P, b. |) u$ @# o
- \ u% i9 g6 K H0 ~2 i! S' K
十六問:如何保證焊接質(zhì)量?# ~$ n& h. K: H1 i1 n
答:這是一個非常大,非常宏觀,非;\統(tǒng)的問題。一個產(chǎn)品最后的精度保證是由三方面的精度來保證的。5 |2 ?3 F7 k8 C1 ^" |& H; k- P
# W2 ?/ X1 d6 M" e- t/ t6 k+ R$ C" r& K* p首先是設(shè)計精度,如果設(shè)計精度都是不達標(biāo)的話,那么以后的精度就比較難說了。目前我國和發(fā)達國家相比的話,其實好多的產(chǎn)品方面,我們的設(shè)計精度是沒有問題的,甚至好多的產(chǎn)品的設(shè)計都是比發(fā)達國家要更高的。但是有一個問題就是我們的設(shè)計人員一般很少是工藝人員出身的,好多的都是初出茅廬的大學(xué)生,設(shè)計中難免會有很多的不合理,不切合實際的設(shè)計,但是總體來說還是不錯的。
" m! B1 ^) ^/ r. Y( ^% t
5 W5 M; _2 I9 M( @' F其實是加工精度,這個比較的重要。很多的產(chǎn)品的圖紙設(shè)計的是非常好的,但是一加工出來后連設(shè)計人員都不認(rèn)識。其實這個時候QA,QC要負(fù)起責(zé)任來,不合格的就堅決不能進來,但是我們中國人民非常容易變通。不合格的加工出來了,扔掉又覺得可惜,于是很多的設(shè)計人員就又改了圖紙,以適應(yīng)已經(jīng)加工好的零件,這樣就沒有了任何的意義。有人說中國人的東西有四個螺釘?shù),工人絕對不會幫你擰上四個,我還不信,有一次我把電飯鍋拆了,發(fā)現(xiàn)里面的四個螺絲釘果然只是擰了三個。哎,不過現(xiàn)在很多的企業(yè)的加工精度都上來了,很多都是進口的國外的高精度的設(shè)備,很多負(fù)責(zé)人,有職業(yè)精神的加工人員做出的東西都還是非常非常漂亮的,只要設(shè)計人員堅持,肯定會做出好東西來的。* ?( Y) T3 ~9 k# l( B6 R( a' }
/ z: L, m9 g! o3 D再者就是裝配精度,不可否認(rèn),我們車間的很多的裝配工人都是處在社會的最底層,本來實體經(jīng)濟就不景氣,制造業(yè)就不受重視,而處在最底層的裝配工人的待遇又不好,于是招來的工人師傅的素質(zhì)就不是很高,于是惡性循環(huán),使得裝配的質(zhì)量一直上不去,其實這個是我國和國外的最大的差距。一個好的裝配師傅,它起的作用應(yīng)該是決定性的。它的裝配式直接的關(guān)系到產(chǎn)品的好壞,是最息息相關(guān)的。因此在焊接產(chǎn)品的時候,我一般都是親自上手和同事一起完成裝配,這樣裝配是什么樣子的,要整么調(diào)節(jié)參數(shù)來適應(yīng)焊縫,這些都是非常重要的。要做到心中有數(shù),才能不慌不忙。
/ k7 ?1 T8 \& K, K% q下面再附錄一篇關(guān)于這個方面的文章,雖然有點老了,但是很有指導(dǎo)意義。供大家下載,我認(rèn)為寫的非常精彩。(文章來自互聯(lián)網(wǎng))4 L' X8 u. m6 y$ C$ o" L x
6 L4 a6 k8 n: x1 L5 y4 z: n
十七問:銅和不銹鋼能否焊接?8 z+ ^& {5 ?2 p$ V, _
答:很多初學(xué)焊接,或者對焊接不熟悉的朋友經(jīng)常會問這個問題,是可以理解的。但是作為一個搞焊接的就不應(yīng)該問這么幼稚的問題。: u' h7 H% Z! t; k# u5 q
! s* ^4 `* ^' z8 I- [異種材料能否焊接,要看什么,關(guān)鍵是要看兩種材料的結(jié)晶情況,兩種金屬如能夠完全固溶,則可焊性好,如果出現(xiàn)復(fù)合組織,則可焊性尚可,若形成金屬間相的則不可焊接。1 r; \0 L/ }* _9 Q# Q2 T0 a
但是實際應(yīng)用中,即使完全固溶,但是由于其熱物理性能,比如熱傳導(dǎo)性,熱膨脹系數(shù),熔化溫度的差異,以及在不同溫度下 兩種金屬相互間溶解度的不同,這會給焊接造成困難,出現(xiàn)氣孔,裂紋等缺陷或完全不能形成良好的焊接接頭。
7 D# p6 Z; ?8 B- A4 V, E! ~8 ~/ h9 u
, w) o8 |# Y7 b- b2 ^( ]9 \% C下面給大家看幾張圖,可以加深理解。
- ]* q9 o2 F' s" C- y
y; Y& ?* a d3 N. l( f9 l$ c; [* n" s6 v$ d$ B" H: O3 U+ U( ?; b
! q* A( O4 T8 N* E" Q2 E
2 q8 P8 E' X9 S5 p/ n* c. X8 l8 S圖三十三,三十四,三十五為自己拍攝的無氧銅與不銹鋼的焊接,最后的圖三十六為從“道長”的帖子中摘錄而來(不好意思哈,道長,我找了半天自己的圖片,發(fā)現(xiàn)這個銅和不銹鋼的這個昨晚金相的自己還真沒有拍照,就引用你的了,見諒哈)。圖中的無氧銅和不銹鋼環(huán)焊縫的焊接深度在4mm左右,焊后要求抽真空室大于1*10-9(還真無法編輯,為10的-9次方)mbar。如果焊接有缺陷的,有氣孔之類的話,真空室肯定抽不上去的,但是從外觀上來看,表面還是不錯的。
" Y+ e" g/ T- i" |& @1 c) y* r1 ?3 }$ J, B
從最后一張圖來看的話,它們的結(jié)晶還是不錯的,因為不銹鋼與銅在化學(xué)性能的方面,從晶格類型,原子半徑,原子外層電子數(shù)量等方面來看是比較接近的。有利于形成金屬間的聯(lián)系,但是由于在熔點和熱物理性能上的差異較大,于是焊接比較有困難。容易形成熱裂紋,因為焊后結(jié)晶是晶粒間有一層很長薄的低熔點的液態(tài)銅,極易引起裂紋,同時銅在熔化過程中容易有氣體排出,容易有氣孔。但是好在電子束的能量密度是非常高的,在焊接時,使得電子束斑點偏銅一側(cè),保證焊縫中的含鎳量,減少銅的有害作用,保證焊接質(zhì)量。+ S2 P$ s: ] a! f* [4 l
, P" ^+ I+ n5 m" }
十八問:其他異種材料的焊接性怎么樣?8 ^ Z! w6 a- V7 @0 s8 ~% d
答:雖然掌握了焊接冶金學(xué),上面的原則,但是也用不著所有的都去做實驗,因為我們都是踩著前人的尸體爬過來的,世界上有很多的巨人,我們都是站在他們的肩膀上面,很多的前面的學(xué)者已經(jīng)替我們解決了大部分的問題,剩下的我們基本上都夠用了。關(guān)于異種材料的焊接性能,我給大家放一張圖片,大家對應(yīng)的看就好了。. N A) X2 _8 ~8 ?5 H0 G
: a) l# H8 [( s' A
圖三十七,為異種金屬各種電子束焊接的可焊接性(圖片來源于王之康,高永華,徐賓所著的《真空電子束焊接設(shè)備及工藝》),有興趣的話,大家可以參考參考,感謝前輩們所做的一起。( r, X: ^9 V7 O+ m$ ^$ W
6 |) d& [6 H* w; r1 m十九問:焊縫是不是越窄越好,深寬比越大越好?* k$ ]& V3 w) ?
答:很多人認(rèn)為電子束的最大的優(yōu)點就是焊縫非常的窄,深寬比非常的大,就想當(dāng)然的認(rèn)為深寬比越大越好,其實不然,這是一個誤區(qū),在實際的生產(chǎn)當(dāng)中,過窄的焊縫并不可取,單純的追求深寬比沒有太大的意義。理由如下:' j% ~ i& k! H/ H: T9 U; a- _* a# b
) A8 z/ |( J( i! ^一是,過窄的焊縫容易造成焊縫不牢等缺陷,你想啊,太窄的話,熔化的金屬少,這樣如果是很重很大的兩部分焊接在一起,或者又需要承受很大的應(yīng)力的話,這樣強度有可能不夠。
) G# K( x7 y: B
3 o& L, G$ r3 i二是,太窄的焊縫對于焊件的裝配精度要求的非常高,如果裝配間隙過大,則很容易造成由于熔化金屬不夠不足以填充焊縫引起空洞,裂紋等缺陷。 i+ L; K i9 O4 @5 r5 s' v4 t
0 _1 b: h2 H5 o j H5 D三是,對設(shè)備的性能要求高,要求非常高的穩(wěn)定性,對工藝參數(shù)的制定有非常高的水平。一旦性能有一點不穩(wěn)定,工藝參數(shù)有一點的變化,這么極限的焊縫則很難重復(fù)。0 }8 w, L- s: s
下面上圖給大家理解一下。
- T1 a/ B9 |$ ~) f J/ y5 K K b; V) k7 ?
0 I# s5 l9 i( E3 y; k
圖三十八,三十九,非常具有代表性,還是這兩張圖,深度分別都是15mm,30mm,40mm左右。很顯然,上面一張使用150KV,電子束脈沖焊接出來的焊縫的深寬比更大,寬度是小于0.5mm,深度40mm,深寬比是大于80的,但是下面一個,深寬比也就小于40,你覺得那個好,更能夠應(yīng)用在實際的焊縫中。上面一個的話,要求更高的裝配精度,更極限的參數(shù),加入焊縫有一點不垂直,則焊縫可能都會偏離焊接的間隙,但對于下面一個,焊縫就安全的多了,可以有更大的裕度。所以說喬丹與姚明的差別也就是一個偉大球員和優(yōu)秀球員的區(qū)別,做出這兩個焊縫的工藝人員是優(yōu)秀的工藝人員與合格工藝人員的區(qū)別。
% l; Y# V/ z% h* k$ X7 ~3 g' A; E# n) y5 ~+ }; L
+ S" z, A- H' A" M! ?今天就到此為止,明天還要上班,等有時間再和大家分享更多的焊接的樂趣。本人才疏學(xué)淺,在寫的過程中難免有錯誤和疏漏,還請各位多多包涵,希望大家提出寶貴的意見和建議, 這樣對我也是一個非常大的幫助。希望大家多提問,如果能回答,我會盡量回復(fù)。5 l7 `: k' H- d1 F# m$ ^
|
本帖子中包含更多資源
您需要 登錄 才可以下載或查看,沒有帳號?注冊會員
x
評分
-
查看全部評分
|