滕文华，张伟超，沈显峰，余 洋

（中国工程物理研究院机械制造工艺研究所，四川绵阳621900）

电子束非穿透焊中束流品质对焊缝质量的影响

滕文华，张伟超，沈显峰，余 洋

（中国工程物理研究院机械制造工艺研究所，四川绵阳621900）

针对电子束非穿透焊接，通过工艺试验研究束流品质与焊缝内部质量之间的关系，发现影响非穿透焊中产生钉尖缺陷的主要因素是束流品质的下部宽度和峰值能量，并进行了理论分析。采用Design-Expert软件响应面分析法，建立束流品质与焊缝熔深之间的数学模型。

电子束焊；束流品质；焊缝质量

0 前言

焊缝质量是决定电子束焊接接头承载性能的关键要素，是电子束焊接质量控制的主要对象。焊缝质量可以用两个特征来表示，一是焊缝熔深，另一个是焊缝内部质量。由于在产品上形成的焊缝熔深等质量特性不易测量，因此电子束焊接属于特殊工艺。在电子束焊接中，电子束束流是直接作用于工件形成焊缝的能量源，掌握束流品质对电子束焊缝质量的影响规律是建立基于束流品质控制的电子束焊接质量方法的重要前提之一。本研究的束流品质用四个参数来表征，分别是上部宽度、中部宽度、下部宽度和峰值能量，如图1所示。

图1 束流品质的四个表征参数

1 束流品质对焊缝内部质量的影响规律

在电子束非穿透焊中，焊缝内部出现的超标气孔往往以焊缝底部的气孔（或空洞）为主。这是因为电子束在未熔透情况下容易出现钉尖缺陷，这些钉尖缺陷不仅会造成焊缝底部凹凸不平，有些钉尖甚至插进基体金属，钉尖缺陷的产生将导致焊缝底部产生气孔或空洞，如图2所示。……