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第十一次全国焊接会议论文集 闭环控制真空电子束钎焊薄壁毛细管 姚舜，芦风桂，李少青，张毓新． (上海交通大学焊接研究所，上海200030) 摘要：论文应用真空电子柬钎焊系统对毛细管板接头进行钎焊工艺研究。采用全自动闭环控制的真空电子束钎焊系 统．町以成功地实现各种毛细管板的真空电子束钎焊，不但有效避免了毛细管的溶蚀、烧穿及堵塞等缺陷的产生。 而且可以大大提高钎焊工作效率． 关健词： 真空电子束；毛细管：钎焊工艺；闭环控制 0前言 艺是该类毛细结构件加工中替代传统钎焊方法的最 佳选择。 某航空部件采用了毛细管钎焊结构，设计要求 1 零件选用lcrl8Ni9Ti+GH3030材料，毛细管外径闭环控制真空电子柬钎焊系统 0 5mm，壁厚0．1mm，钎料采用BNi-2。该结构件如采 用传统的真空炉中钎焊工艺，由于毛细管直径小，管 电子束钎焊系统以工业控制计算机(1PC)为核 壁薄。极易产生熔蚀、堵塞和泄漏等问题：此外，由 心，通过接口电路将PLC、红外测温仪、热电偶、 于真空炉中钎焊时，钎料在高温、真空中的停留时间 函数发生器、功率放大器和电子束偏转线圈与]PC 较长，钎焊料的合金成分容易挥发损失，并有向毛细 连接起来，构成一个闭环的控制系统，其控制系统原 管擘大晕扩散的现象产生，而这种现象在常规的强度 气密试验中是无法发现的，因而不能满足设计可靠性 理如图1所示。受控电子束束流以特定路径对工件进 和使用寿命的要求。 行扫描加热，温度传感系统(红外测温仪及热电偶) 用高能束作为钎焊热源实现精密构件钎焊，是 将检测数据反馈至工控机，工控机再根据反馈信号通 近年来国内外一个新的研究方向【11】。选用真空电子 过运算来调整电子束工艺参数，由此形成闭环控制系 束作为钎焊热源，则具有许多其他热源无法比拟优 统。 点，比如：能量精密可控、束斑准确定位、产品局部 受热、系统柔性灵活等等，因此，真空电子束钎焊工 圈1 电子柬控制系统原理图 通过计算机虚拟仪器技术，实现电子束扫 描图形及实际电子束扫描路径见图2。 描轨迹的编辑，利用本系统编辑的一种电子柬扫 2479 第十一次全国焊接会议论文集 系统经实际运行证明：基于虚拟仪器技术的电子 束钎焊系统可自由编辑出所需形状的电子束扫 描轨迹，可对扫描电子束钎焊工艺参数进行在线 调节，并可根据数据采集卡获取的钎焊温度值， 对扫描电子束真空钎焊过程实现钎焊温度场的 实时控制； (a)工控机编辑的扫描图形 2毛细管板钎焊试验 设计制造了专用隔热支架，以减少电子束钎