高、低档同步锥毂组件焊接接头设计和工艺改进——电子柬焊接在高、低档同步锥毂组件上的应用
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具 ， 每 焊接 １件 产 品后 ， 并 就及 时水 冷 ， 强 散 增
热 等 工艺 措 施进 行 焊 接 ， 果 仍 是 枉然 。经 分 结 析认 为 ， 脉 冲气体 保 护焊 工 艺 或 高速 焊 接 工 用 艺 焊 接 可能 效果 较 好 ， 于是 又 通 过 外 协做 了脉
图 １ 高 、 档 同 步 锥毂 组 件 气体 保 护 焊 接 结 构 低
我公 司生 产 的一 种变 速 器 高 、 档 同 步锥 低
部 位 产 生 过 热 ， 蓝 现象 ， 致 结 合 齿 部 位 严 发 导
重退 火 ， 面硬 度 不到 ５ Ｈ Ｃ， 产 品设计 、 表 ０Ｒ 与 工
毂 组 件 焊 接 接 头 的 产 品 设 计 为 气 体 保 护 焊 接 结 构 ， 图 １所示 。由于产 品结 构 的特殊 ， 如 其锥 毂 结合齿 部 位 在 焊接 过 程 中发 生过 热 、 蓝 导 发 致 硬 度降 低 ，为 了避免 或 减轻 其 发 生 的程 度 ，
一
１唧 ／ｍ２， 比 电 弧 功 率 密 度 约 高 １０ １０ Ｏ ｃ ０ －００
倍 。所 以 ， 位 热 输 入量 很 小 ， 单 加热 集 中 ， 焊缝 热 影 响 区窄 ，特 别适 宜 于难 熔 金属 及热 敏感性
强 的金 属材料 的焊 接 ， 而且 焊后 变形 极小 。 ｂ 焊 缝深 宽 比大 。通 常 电 弧焊 的深 宽 比很 ． 难 超 过 ２ 而 电子束 焊 接 的深 宽 比可高 达 ２ ， Ｏ以 上， 适宜 于大 厚度工 件 的焊 接 ， 容 易形 成基本 且
维普资讯
２ ０ 年第 １ ０７ 期
綦齿 传 动
・ ７ １ ・
高 、 档 同步锥 毂组件焊接接头设计和工艺 改进 低
— —
电子柬焊接在 高、 档 同步锥毂组件上的应 用 低 李述荣
摘 要 ： 文针对我公 司生产 的一种 变速 器 高、 本 低档 同步锥毂 组件焊接
冲气 体 保 护 焊 的工 艺试 验 ， 结 果 是 ， 然 焊 其 虽 缝 外 观成 型 比以前 好 ，但 结合 齿 部 位 过 热 、 发 蓝 的问题 依然 存在 。 为 此 ， 艺 上 提 出对 高 、 档 同 步 锥 毂 组 工 低 件 的焊 接 接头 形式 进 行 如 图 ２所示 改 进 设 计 ，
区和 变 形 都 很 小 的 电子 束 焊 接 新 工 艺对 其 进
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・
１ 年第 １ ０７ 期
行焊 接 。
』 醒≥ ｍｍ ８
ｃ 当其 撞击工 件 时 ， 动 能迅 速转 换成 热能 ， ｍ。 其 使工 件迅 速熔化 而达 到焊 接 的 目的 。根据不 同 工艺 的需要 ，电子束 经偏 转 线 圈可做 直流偏 转
～
２ 电子 束 焊 接 原 理 、设 备构 成 及 其 工 艺 特 点
￣－－ 焊接 原理 很简单 ，就是利 用空 间定 ７束 － 向高速 运 动 的电子束 ，在撞 击工 件后 将动 能转 化为热 能 ， 从而使 被 焊工件 熔化 ， 成 焊缝 。其 形 设备 （ 电子 束焊 机 ） 管 式样 很 多 ， 构 和 自动 尽 结 化程度 也不 尽相 同 ， 根据 工作原 理 ， 但 都大 致 由 下 列几 部 分组 成 ： 电子 枪 、 压 电源 、 作 台及 高 工 传 动装置 、真空室 及抽气 系统 、电气控 制 系统 等 ， 图 ３所示 。 如
或交 变扫描 。
＼ ＼ ＼ ＼＼ ＼ 、
与传 统 的焊 接 工艺 方 法 相 比 ， 电子 束 焊 接
有 如下 显著 的工艺 特点 ：
／
／
ａ 加 热 功率 密 度 大 。 由于通 过 电子光 学 系 ．
图 ２ 高 、 档 锥 毂组 件 电子 束 焊 结 构 代
统 能把 电子束 流功率 会 聚到 直径 小 于 １ 米 的 毫 束斑 范 围内 ， 电子 束束 斑 的功 率密 度可达 １ 使 Ｏ
采 用热 输 入 能量 密度 高 度集 中 ， 而焊 接 热 影 响
高 档 同 步 锥 毂 组 件 的 焊 缝 是 一 厚 度 为
３ ｍ 的圆环 形槽 焊 缝 ， 低档 同步锥 毂 组件 的 ｍ 而
焊缝是一焊脚高度 为 ５ ｍｍ 的 圆 环 形 角 焊 缝 。 在产 品样 件试 制 和小 批 试 生产 时 ， 图 纸要 求 按 采用混 合 气体 保 护 焊接 工 艺 ， 现锥 毂 结合 齿 发
可 能 的事 情 。为 此 ， 定采 取 小 规 范焊 接 进行 决
结 合 强度 。确 实 也发 生 了 在使 用 过程 中 ， 焊 因 缝 扭脱 而损坏 低档 同步 锥 毂组 件 的情况 。
工 艺 实 验 ， 果 焊 缝成 型很 差 ， 至在 产 生 未 结 甚 熔 合 等焊 接 缺 陷很 严重 的情况 下 ， 其结 合 齿 部 位 的过 热 、 蓝 现象 也 改善 不 大 。 随后 又 采 取 发 在 低 档 支 承 板 （ 档 同 步 锥毂 组 件 ） 加 工 环 低 上 形 沟槽 ， 为增 加隔 热 间 隙和 利 用 铜质 焊 接 夹 人
生产 中 出现 的 各 种 质 量 问题 ，介 绍 了进 行 接 头 重 新 设 计 和 工 艺 改进 的 过 程
及 由此 带 来 的 需要 注 意 的 新 问题 。 关 键 词 ： 、 档 同 步 锥 毂 组 件 重 新 设 计 工 艺 改进 高 低 及 措 施 电子束焊 问题
１ 前 言
采 取 小规 范焊 接 工 艺等措 施 后 ， 又影 响 焊 接 的
艺要 求 严重 不符 。通过 对产 品结 构 进行 分析 发 现， 由于 焊接 （ ） 置 离结 合 齿 太 近或 直 接 就 缝 位 在 其 齿 根 ，如 按 一 般 产 品 的常 规 工 艺 进 行 焊
接 ， 避 免 结合 齿 部 位 的 过 热 、 蓝几 乎 是 不 要 发
热 等 工艺 措 施进 行 焊 接 ， 果 仍 是 枉然 。经 分 结 析认 为 ， 脉 冲气体 保 护焊 工 艺 或 高速 焊 接 工 用 艺 焊 接 可能 效果 较 好 ， 于是 又 通 过 外 协做 了脉
图 １ 高 、 档 同 步 锥毂 组 件 气体 保 护 焊 接 结 构 低
我公 司生 产 的一 种变 速 器 高 、 档 同 步锥 低
部 位 产 生 过 热 ， 蓝 现象 ， 致 结 合 齿 部 位 严 发 导
重退 火 ， 面硬 度 不到 ５ Ｈ Ｃ， 产 品设计 、 表 ０Ｒ 与 工
毂 组 件 焊 接 接 头 的 产 品 设 计 为 气 体 保 护 焊 接 结 构 ， 图 １所示 。由于产 品结 构 的特殊 ， 如 其锥 毂 结合齿 部 位 在 焊接 过 程 中发 生过 热 、 蓝 导 发 致 硬 度降 低 ，为 了避免 或 减轻 其 发 生 的程 度 ，
一
１唧 ／ｍ２， 比 电 弧 功 率 密 度 约 高 １０ １０ Ｏ ｃ ０ －００
倍 。所 以 ， 位 热 输 入量 很 小 ， 单 加热 集 中 ， 焊缝 热 影 响 区窄 ，特 别适 宜 于难 熔 金属 及热 敏感性
强 的金 属材料 的焊 接 ， 而且 焊后 变形 极小 。 ｂ 焊 缝深 宽 比大 。通 常 电 弧焊 的深 宽 比很 ． 难 超 过 ２ 而 电子束 焊 接 的深 宽 比可高 达 ２ ， Ｏ以 上， 适宜 于大 厚度工 件 的焊 接 ， 容 易形 成基本 且
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綦齿 传 动
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高 、 档 同步锥 毂组件焊接接头设计和工艺 改进 低
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电子柬焊接在 高、 档 同步锥毂组件上的应 用 低 李述荣
摘 要 ： 文针对我公 司生产 的一种 变速 器 高、 本 低档 同步锥毂 组件焊接
冲气 体 保 护 焊 的工 艺试 验 ， 结 果 是 ， 然 焊 其 虽 缝 外 观成 型 比以前 好 ，但 结合 齿 部 位 过 热 、 发 蓝 的问题 依然 存在 。 为 此 ， 艺 上 提 出对 高 、 档 同 步 锥 毂 组 工 低 件 的焊 接 接头 形式 进 行 如 图 ２所示 改 进 设 计 ，
区和 变 形 都 很 小 的 电子 束 焊 接 新 工 艺对 其 进
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１ 年第 １ ０７ 期
行焊 接 。
』 醒≥ ｍｍ ８
ｃ 当其 撞击工 件 时 ， 动 能迅 速转 换成 热能 ， ｍ。 其 使工 件迅 速熔化 而达 到焊 接 的 目的 。根据不 同 工艺 的需要 ，电子束 经偏 转 线 圈可做 直流偏 转
～
２ 电子 束 焊 接 原 理 、设 备构 成 及 其 工 艺 特 点
￣－－ 焊接 原理 很简单 ，就是利 用空 间定 ７束 － 向高速 运 动 的电子束 ，在撞 击工 件后 将动 能转 化为热 能 ， 从而使 被 焊工件 熔化 ， 成 焊缝 。其 形 设备 （ 电子 束焊 机 ） 管 式样 很 多 ， 构 和 自动 尽 结 化程度 也不 尽相 同 ， 根据 工作原 理 ， 但 都大 致 由 下 列几 部 分组 成 ： 电子 枪 、 压 电源 、 作 台及 高 工 传 动装置 、真空室 及抽气 系统 、电气控 制 系统 等 ， 图 ３所示 。 如
或交 变扫描 。
＼ ＼ ＼ ＼＼ ＼ 、
与传 统 的焊 接 工艺 方 法 相 比 ， 电子 束 焊 接
有 如下 显著 的工艺 特点 ：
／
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ａ 加 热 功率 密 度 大 。 由于通 过 电子光 学 系 ．
图 ２ 高 、 档 锥 毂组 件 电子 束 焊 结 构 代
统 能把 电子束 流功率 会 聚到 直径 小 于 １ 米 的 毫 束斑 范 围内 ， 电子 束束 斑 的功 率密 度可达 １ 使 Ｏ
采 用热 输 入 能量 密度 高 度集 中 ， 而焊 接 热 影 响
高 档 同 步 锥 毂 组 件 的 焊 缝 是 一 厚 度 为
３ ｍ 的圆环 形槽 焊 缝 ， 低档 同步锥 毂 组件 的 ｍ 而
焊缝是一焊脚高度 为 ５ ｍｍ 的 圆 环 形 角 焊 缝 。 在产 品样 件试 制 和小 批 试 生产 时 ， 图 纸要 求 按 采用混 合 气体 保 护 焊接 工 艺 ， 现锥 毂 结合 齿 发
可 能 的事 情 。为 此 ， 定采 取 小 规 范焊 接 进行 决
结 合 强度 。确 实 也发 生 了 在使 用 过程 中 ， 焊 因 缝 扭脱 而损坏 低档 同步 锥 毂组 件 的情况 。
工 艺 实 验 ， 果 焊 缝成 型很 差 ， 至在 产 生 未 结 甚 熔 合 等焊 接 缺 陷很 严重 的情况 下 ， 其结 合 齿 部 位 的过 热 、 蓝 现象 也 改善 不 大 。 随后 又 采 取 发 在 低 档 支 承 板 （ 档 同 步 锥毂 组 件 ） 加 工 环 低 上 形 沟槽 ， 为增 加隔 热 间 隙和 利 用 铜质 焊 接 夹 人
生产 中 出现 的 各 种 质 量 问题 ，介 绍 了进 行 接 头 重 新 设 计 和 工 艺 改进 的 过 程
及 由此 带 来 的 需要 注 意 的 新 问题 。 关 键 词 ： 、 档 同 步 锥 毂 组 件 重 新 设 计 工 艺 改进 高 低 及 措 施 电子束焊 问题
１ 前 言
采 取 小规 范焊 接 工 艺等措 施 后 ， 又影 响 焊 接 的
艺要 求 严重 不符 。通过 对产 品结 构 进行 分析 发 现， 由于 焊接 （ ） 置 离结 合 齿 太 近或 直 接 就 缝 位 在 其 齿 根 ，如 按 一 般 产 品 的常 规 工 艺 进 行 焊
接 ， 避 免 结合 齿 部 位 的 过 热 、 蓝几 乎 是 不 要 发