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阀门材料之电子束焊接工艺指南(一)

阅读:1657次 日期:2017/10/07

范围

本标准规定了电子束焊接的推荐工艺方法。

本标准适用于金属材料的电子束焊接。

规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。

GB/T 5185-2005焊接及相关工艺方法代号(ISO 4063:  1998, IDT)

GB/T 6417.1-2005金属熔化焊接头缺欠分类及说明(ISO 6520-1:  1998 } IDT )

GB/T 12467.1----2009金属材料熔焊质量要求第1部分:质量要求相应等级的选择准则(ISO3834-1:2005  IDT )

GB/T 12467.2-2009金属材料熔焊质量要求第2部分:完整质量要求(ISO 3834-2: 2005 IDT )

GB/T 12467.3-2009金属材料熔焊质量要求第3部分:一般质量要求(ISO 3834-3: 2005, IDT)

GB/T 12467.4-2009金属材料熔焊质量要求第4部分:基本质量要求(ISO 3834-4: 2005, IDT)

GB/T 19805-2005焊接操作工技能评定(ISO 14732:  1998. IDT )

GB/T 19867.3-2008电子束焊接工艺规程C ISO 15609-3: 2004, IDT )

GB/T 22085.1-2008电子束及激光焊接接头缺欠质量分级指南第1部分:钢(ISO 13919-1:1996, IDT)

GB/T 22085.2--2008电子束及激光焊接接头缺欠质量分级指南第2部分:铝及铝合金(ISO13919-2: 2001,IDT )

ISO 14744-1焊接电子束焊机的验收检验第1部分:原则及验收条件

ISO 14744-2焊接电子束焊机的验收检验第2部分:加速电压特性的测定

Iso 14744-3焊接电子束焊机的验收检验第3部分:电子束流特性的测定

ISO 14744-4焊接电子束焊机的验收检验第4部分:焊接速度的测定

ISO 14744-5焊接电子束焊机的验收检验第5部分:束流偏转精度测定

ISO 14744-6焊接电子束焊机的验收检验第6部分:束斑位置稳定性测定

ISO 15614-11金属材料焊接工艺规程及评定焊接工艺评定试验第11部分:电子束及激光焊接

ISO/TR 15608: 2005焊接金属材料分类指南

术语和定义

GB/T 19867.3, GB/T 22085.1. GB/T 22085.2, ISO 14744-1和ISO 15614-11中确立以及下列术语和定义适用于本标准。

加速电压

阳极和阴极间的电位差,UA

束流

电子束电流,IB

束流摆动

电子束从初始位置的周期性偏转,用扫描图形、范围和频率进行描述,见图1

阀门材料之电子束焊接工艺指南

1—摆动宽度;2—初始位置;3—摆动长度。

图1 电子束流摆动术语

修饰焊道

为了改善外观,在焊缝表面重新熔合的焊道,该焊道通常采用散焦或束流摆动焊接。

离焦量

通常指相对位于工件表面聚焦位置的偏移。

焦距

聚焦镜焦平面和焦点位置之间的距离,见图2

工作距离

工件表面到设备标准参考位置间的距离(标准参考可起始于真正的聚焦镜平面),见图2

阀门材料之电子束焊接工艺指南

1——工件;2——工作距离;3——热保护装置;4——聚焦镜;5——焦距;6——焦点;7——束斑。

图2 工作距离和焦距的定义

透镜电流

流过磁透镜线圈的电流,IL

斜坡下降

控制焊接结尾时电子束功率的递减。

斜坡下降区即工件上衰减效应发生的区域,见图3

根据选择的焊接模式,斜坡下降区域可以有一到两个。

a)在未穿透焊情况下:

一个熔化深度持续减小的区域。

b)在穿透焊情况下:

一个完全熔透的区域;

一个未完全熔透或熔化深度减小的区域。

阀门材料之电子束焊接工艺指南


阀门材料之电子束焊接工艺指南

1——工件焊接区;2——控制开始和焊接开始之间的时间延迟;3——斜坡上升区域;4——重叠区; 5——电子束;6——重熔区;7——斜坡下降区;8——工件运动方向;9——工件未焊区。

IB——电子束流;I——焊接长度:t——-焊接时间。

图3 环缝焊接的相关定义

斜坡上升

焊接开始阶段电子束功率的可控递增,见图3

钉尖

由于电子束穿透机械作用的不稳定性导致的熔融区深度的局部变化。

排气孔

为消除工件内产生冷隔而预制的小孔,见图40

阀门材料之电子束焊接工艺指南


1——电子束;2——排气孔;3——空腔。

图4 带额外排气孔的焊件

工作压力

真空室内在工件附近测量到的压力。

夹层材料

在接头界面上预先放置的合金箔片,用来改变熔融区的成分,以改善可焊性或焊缝性能,见图5

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1——母材A; 2——夹层材料;3——母材A或B;  4——熔化区。

图5 带夹层材料的焊接

过渡材料

用于冶金不相容材料焊接的过渡材料,见图6

阀门材料之电子束焊接工艺指南

1——母材A; 2——过渡材料;3——母材B: 4——熔化区。

图6 带过渡材料的不同金属的焊接

质最要求

质量要求应在焊接工作开始前的设计任务书中给出。在产品标准或应用规程没有特殊规定时,焊接的质量控制要求见GB/T 12467.1,选择相应的质量等级要求(GB/T 12467.2, GB/T 12467.3和GB/T12467.4 );焊接缺欠的质量等级要求见GB/T 22085.1和GB/T 22085.2规定。

母材和焊接材料的存储

为了避免接触腐蚀和外来金属混杂等,根据ISO/TR 15608,不同种类的母材和焊接材料应分别存放。

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