高能密度焊__论文综述.doc

2014－2015学年第一学期 《高能密度焊文献综述》 一： 电子束焊接技术的国内外研究现状 二： 激光焊接技术的国内外研究现状 三： 等离子弧焊接技术的国内外研究现状 学院：航空制造工程学院 班级： 110343 学号： 姓名： 章友森 2014年12月9日 电子束焊接技术的研究现状及发展 前言： 近年来随着航空、航天等工业的迅猛发展，焊接技术也在不断地完善和发展，尤其是进入20世纪60年代后，随着焊接新能源的开发和焊接新工艺的研究，等离子弧切割与焊接、激光焊接及真空电子束焊接等高能束技术也陆续得到广泛的应用，将焊接技术翻转到一个新篇章。电子束焊是利用加速和聚集的电子束轰击置于真空或非真空中的焊件所产生的热能进行焊接的一种焊接方法，与其它熔化焊相比独具的功率密度大、深宽比大、焊接区变形小、能耗低、易于控制实现自动化等优点，在航空、航天及原子能工业和其它军用、民用制造业中得到了高度重视及应用发展。特别是近年来，在航空、航天及原子能等尖端工业的发展需求，不断提出了新的焊接问题，为此，此文献研究当今电子束焊接技术的国内外的研究发展现状，为开展进一步研究工作做铺垫。 主题： 1948年，德国的物理学家Steigerwald ·K·H首先提出了用电子束进行焊接的设想，并发明了第一台电子束焊接设备，这就是电子束焊接的开始。接着在1954年法国的斯托格博士自行研制的一台电子束焊接装置，并为法国的原子能委员会成功焊接了核反应堆的燃料包壳，从而才实现了电子束焊接技术获得了成功。但直到1961年，法国的原子能委员会才首次披露了电子束焊接技术。由于电子束焊接技术以其高能量密度、高熔透性、焊接变形区小、易于控制、能焊接难熔及异种金属等优点，因此得到各工业国家的关注。再经过几十年的发展，目前全世界已有几千台设备在核工业、航空宇航工业、精密加工业及重型机械等工业部门应用，而全球电子束焊接技术较先进的国家是德国、美国及法国等[1]。 近年来，电子束焊接技术开始发展。如，利用真空电子束进行钎焊，其具备了高质量、高效率、高精确的制造技术，可对各种精密、复杂结构的连接制造有着重大的意义。利用电子束作为加热源，是零件的局部温度迅速均匀加热，在高温的提留时间短，大大的减少了纤料对母材的溶蚀、以及高精度的控制性[2]。 在国内，由哈尔滨研究所提出的电子束复合连接，它是一种新的非真空电子束焊接方法，利用电子束-等离子弧焊接。主要是使电子束通过真空和等离子枪的阴极进入大气，从而实现焊接的方法。一方面可以减少电子束的能量流失，另一方面有助于等离子弧的稳定，从而保护熔池，改善焊缝成形，增加熔深[3]。 另外，将活性剂应用在电子束焊接也是目前的一个研究方向。在一定的条件下，活性剂对电子束焊的熔深影响是很大的。并且还可利用电子束扫描进行焊接，它是一种细化晶粒的焊接方法，但目前只在钛合金的焊接方面使用，可在一定程度上细化焊缝组织，降低焊接接头强度以及提高缺口的冲击韧性。 总结： 综上所述，目前国内外的电子束焊接技术研究在深度和广度不断的加大，并且取得了一定的积极研究成果。由于电子束焊接对异种材料的优越性，当前各国也在异种材料的电子束焊接方面进行深入的研究。针对世界电子束焊接技术的研究走向及国内研究的不足，深入开展异种材料，特别是航空航天用的高温新型结构材料的电子束焊接机理及工艺研究有着深远的现实意义和良好的应用前景，并可以将电子束焊接技术和工艺进一步的完善和发展。 参考文献 [1] 张秉刚，吴林，冯吉才．国内外电子束焊接技术研究现状[J]．焊接；2004（2）：5-7. [2] 李少青，芦风桂，等．BNi-2纤料真空电子束钎焊[J]．航空制造技术；2004，9（1）：72-75. [3] 马正斌，刘金合，等．电子束焊接技术研究及发展[J]．电焊机； 2012，42（4）：93-95. 激光焊接技术的国内外研究现状 前言： 激光（Laser）是以聚焦的激光束作为能源轰击焊件所产生的热量进行焊接的一种高效精密的焊接方法，其激光由光信号在受激辐射过程中被放大而产生的，最早于1960年由美国的C.H.Townes和T.H.Maiman等科学家开发出来。与传统的焊接工艺相比，激光焊接最突出的特点就是功率密度高，热输入小且集中的特点，这使得焊接过程中被焊金属熔化很快，焊接部位的热变形和热影响区很小，有利于提高焊接速度，实现焊接性能较差的金属（如钛合金等）以及非金属材料（如石英）的焊接，甚至完成异种材料之间的焊接。