TC4-DT材料高压电子束焊接框工艺研究*
2017-05-16
航空制造技术 2017年4期
关键词:焊缝
(中航工业沈阳飞机工业(集团)有限公司,沈阳 110850)
电子束焊接是利用高压加速装置形成的高功率电子束流,通过磁汇聚得到很小的焦点(其功率密度可达103~104W/cm2),形成“匙孔效应”[1-4],当轰击置于真空中的焊件时,电子的动能迅速转变为热能,从而使金属熔化,实现焊接过程。该技术自20世纪就受到国际的广泛关注[5-6],并大量应用于工业制造当中[7],是一种优质高效的加工方法。真空电子束焊虽已在国际上获得广泛应用但国内还处于初级阶段[8]。近年来随着航空工业的飞速发展,以及新机型的研发,许多大型结构件迫切需要一种可靠的、变形量小的、经济的连接技术进行加工,而电子束焊作为一种先进的焊接技术具有很大的发展潜力。特别是飞机后机身大型钛合金承力框类零件,由于整体外廓尺寸大、端面厚度大、承力载荷要求高,若采用整体锻件的方式不但给机加带来加工难度大、周期长、切削率低等问题,而且目前国内的锻造设备也很难满足飞机设计的锻件尺寸需求,加之造价昂贵、维护及其他费用大大提高了零件原料成本。所以,综合来看,电子束焊接框工艺是一种相对廉价、可靠的先进连接技术,可以应用到航空制造领域中来。
1 工艺参数摸索及结果分析
1.1 TC4-DT锻件选取
选取42mm和64mm试件分别作为1号、2号,经机械加工后制得42mm×75mm×150mm和64mm×75mm×150mm各两对作为焊接鉴定试件。
1号和2号试件母材性能如表1所示。
1.2 焊接工艺参数的确定
焊接工艺参数试验分别选取64mm和42mm厚试验料,分别用于确定64mm和42mm厚接头工艺参数,确保焊缝钉尖嵌入工艺垫板,保证焊缝接头质量。……
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