金属工艺学论文-太空焊接

合集下载

焊接技术在航空航天制造中的应用研究

焊接技术在航空航天制造中的应用研究

焊接技术在航空航天制造中的应用研究作为人类最伟大的发明之一,飞行器运载我们抵达世界各地,探索宇宙的奥秘。

而实现飞行器的安全可靠,焊接技术的贡献却鲜少被人们所关注。

在航空航天制造领域,焊接技术的应用对于飞行器的性能、重量、寿命、运行成本等方面都有着至关重要的作用,值得我们深入探讨。

1. 焊接技术在航空航天制造中的应用焊接作为常见的方法来连接金属材料,在航空航天制造中得到了广泛的应用。

航空航天制造的焊接分为气室建造、机身连接和线路连接等多个方面。

1.1 气室建造飞行器的气压器件是由多个薄壁的气室组成的,这些气室在飞行过程中不断承受外部高速气流的冲击。

因此,对于气室结构焊接质量以及气室与气室之间的连接焊点质量都有很高的要求。

现在的航空航天制造中,常使用薄壁焊接及激光焊接技术,来保证气室结构的安全承载能力。

同时,这些技术可以较大程度地加速气室制造的速度。

1.2 机身连接飞行器的机身连接涉及到了多个不同材质的组装。

平时人们不太注意,但要保证飞行器连接处焊接质量达标,才能保证飞行器能够顺利进行高空飞行。

为了保证焊接质量,焊接工作需要进行自动化加工,比如经常使用的自动焊接机器人,常用的焊接技术有电弧焊(极气保护焊、抵抗牢固或滑动焊接)、激光焊、摩擦焊等等。

从而达到机身连接后的一体化强度和质量的要求。

1.3 线路连接电子元器件是飞行器中最脆弱可靠的组件,它们需要连接到各种系统和信号源中。

为了保证飞行器的连通性和信号传输质量,这些元器件需要定制化的焊接连接。

针对不同电子元器件及不同电路,应选用不同的焊接方式,比如BGA封装,通过焊盘和焊点的形式进行连接。

焊点形式有球形焊点、圆锥形焊点和长方形焊点等,以及手工盘焊,自动机器人焊等等。

2. 焊接技术应用约束焊接技术虽然在飞行器制造的任何一个环节中都有应用,但是在制造过程中有一些特殊之处。

2.1 低温环境要求飞行器在飞行过程中,经过了极端的高空低温环境,但各个金属材料的热胀冷缩系数不同,因此高温条件下的时钎焊、电弧焊等应该慎重。

金属工艺学论文-太空焊接

金属工艺学论文-太空焊接

哈尔滨工业大学金属工艺学课程论文题目:太空焊接方法评估院系:能源科学与工程学院专业:班级:学号:姓名:太空焊接方法评估(哈尔滨工业大学,哈尔滨150001)摘 要:空间技术的发展为各领域科学技术进步注入了生机,而对轨道站的建设及长期安全可靠运行提出了一系列特殊工程要求,其中最为重要的一项就是太空焊接。

太空苛刻的条件等制约传统焊接方法的应用。

本文提出了像电子束焊、变形焊等低能耗、高热效的连接方法将成为太空焊接的首选方法并对其评估。

关键词:太空焊接;电子束焊;变型焊Space welding methods to assess(Energy Science and Engineering, Nuclear Reactor Engineering of Harbin Institute of Technology, Harbin150001)Abstract : The development of space technology in various fields of science and technology progress injected vigor and put forward a series of special engineering requirements, and on the orbital station construction and long-term safe and reliable operation, of which the most important one is the space welding. Space demanding conditions restrict the application of the conventional welding method. In this paper, low energy consumption, such as electron beam welding, welding deformation thermally efficient connection method will become the preferred method of space welding and their evaluation.Keywords : Space welding; electron beam welding; modified welding21世纪将是人类向太空发展具有规模的时代。

《2024年异种金属铝、铜和钨的真空扩散焊研究》范文

《2024年异种金属铝、铜和钨的真空扩散焊研究》范文

《异种金属铝、铜和钨的真空扩散焊研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展,异种金属之间的连接问题越来越受到关注。

其中,铝、铜和钨作为重要的金属材料,在航空航天、电子工程和能源等领域有着广泛的应用。

然而,由于它们各自具有不同的物理和化学性质,使得它们之间的焊接成为一项具有挑战性的任务。

本文旨在研究铝、铜和钨三种异种金属的真空扩散焊接技术,探讨其焊接过程中的关键因素和影响因素,为实际应用提供理论依据。

二、研究背景及意义真空扩散焊是一种利用高温和压力使金属原子相互扩散,从而实现金属连接的技术。

铝、铜和钨作为具有不同特性的金属材料,其焊接过程中涉及到的物理化学过程复杂。

研究这三种金属的真空扩散焊,不仅可以丰富金属焊接理论,还能为实际生产过程中的异种金属连接提供技术支持。

此外,这种技术还能提高金属材料的力学性能、耐腐蚀性和导电性等,具有广泛的应用前景。

三、实验方法与步骤1. 材料选择与准备:选择纯度较高的铝、铜和钨板材作为研究对象。

为保证焊接质量,需对金属表面进行预处理,如去油、除锈等。

2. 真空扩散焊工艺:将预处理后的金属板材置于真空环境中,通过加热和加压使金属原子相互扩散,从而实现焊接。

在此过程中,需控制加热速率、焊接温度、保温时间和冷却速度等参数。

3. 检测与评价:对焊接后的样品进行宏观和微观检测,包括金相组织观察、硬度测试、拉伸试验等,以评估焊接质量。

四、实验结果与分析1. 焊接温度对扩散焊的影响:随着焊接温度的提高,金属原子扩散速度加快,有利于提高焊接强度。

然而,过高的温度可能导致金属材料发生相变或熔化,影响焊接质量。

因此,需根据具体材料选择合适的焊接温度。

2. 保温时间对扩散焊的影响:保温时间越长,金属原子扩散越充分,有利于提高焊接接头的力学性能。

然而,过长的保温时间可能导致材料过度软化或变形。

因此,需在保证充分扩散的前提下,尽量缩短保温时间。

3. 异种金属的焊接特点:铝、铜和钨的物理化学性质差异较大,导致其在焊接过程中出现明显的界面反应。

先进焊接技术在航空航天领域中的应用

先进焊接技术在航空航天领域中的应用

先进焊接技术在航空航天领域中的应用先进焊接技术在航空航天领域中的应用随着现代航空航天技术的不断发展,焊接技术在航空航天领域中的应用愈发重要。

先进焊接技术不仅能够提高焊接质量和效率,还能够减轻零部件的重量,提高整机性能,提高航空航天器的耐久性和可靠性。

本文将深入探讨先进焊接技术在航空航天领域中的应用和发展。

焊接是一种将两个或多个金属零件通过加热或压力将其熔合接合的技术。

在航空航天领域中,焊接技术的应用非常广泛,包括航空发动机、航天器壳体、燃料舱和航空航天器零部件等。

然而,由于航空航天器使用环境的特殊性,对焊接技术的要求也更高。

首先,焊接技术在航空航天领域中的应用需要具备高强度和高耐久性。

航空航天器面临各种极端的环境和载荷,例如高温、高压、强冲击、振动等,因此焊接接头必须能够承受这些极端条件下的载荷,保持其完整性和稳定性。

传统焊接技术中常用的焊接方法包括电弧焊、激光焊和等离子焊等,然而这些方法存在缺陷和限制,无法满足航空航天领域的需求。

因此,需要开发具有高强度和高耐久性的先进焊接技术。

其次,航空航天器的重量对其性能和燃料经济性有着重要影响。

航空航天器的重量越轻,其功率-to-weight比例越高,飞行性能越好。

而焊接工艺是减轻航空航天器重量的一个重要手段之一。

先进焊接技术可以实现更轻量化的设计和制造,减少航空航天器的整机重量。

例如,采用激光焊接可以实现零件的点焊接,从而减少焊接材料的使用,提高航空航天器的重量和燃料经济性。

此外,先进焊接技术还可以提高工作效率和生产率。

航空航天领域对焊接质量的要求非常高,然而传统的焊接方法往往需要多次焊接和修整,导致工作效率低下。

而先进的焊接技术可以通过自动化和机器人辅助来提高工作效率和生产率。

例如,采用自动化激光焊接系统可以大大提高焊接速度和质量,并减少人工操作的误差。

最后,先进焊接技术还可以降低航空航天器制造成本。

制造成本是航空航天领域中的一个重要因素,焊接技术的选择和应用可以直接影响航天器的制造成本。

轻合金焊接工艺在航空航天上的应用

轻合金焊接工艺在航空航天上的应用

轻合金焊接工艺在航空航天上的应用轻合金焊接工艺在航空航天上的应用北京动力机械研究所刘萝威文摘航空航天飞行器向着轻质、低成本、高可靠性的方向发展,一些高性能轻合金焊接件逐渐在航空航天领域得到应用。

介绍了可焊性铝锂合金的研究进展,以及熔化极气体保护焊、钨极气体保护焊、可变极性等离子弧焊、电子束焊、搅拌摩擦焊和超塑成形/扩散连接等工艺在航空航天飞行器上的应用,最后展望了一些新技术的应用发展前景。

主题词搅拌摩擦焊电子束焊轻合金铝锂合金焊接替代铆接,可以减轻构件质量,提高结构件的整体性,简化加工与装配工序,提高生产效率,节约成本。

随着对一些高性能轻合金如铝锂合金、钛合金研究的深入,以及焊接技术的不断发展,减轻零件质量和降低制造成本使得这些轻合金的焊接件逐渐在航空航天领域得到应用。

航空航天用焊接件的特点是产量低、成本高、可靠性高、服役条件严格,这些轻合金焊接件能使飞行器在减轻质量的同时,增加有效载荷,进而带来可观的经济效益。

1可焊性铝锂合金的研究进展铝锂(Al-Li)合金作为一种低密度、高弹性模量、高比强度和高比刚度的铝合金,适用于制造承受轴向压缩载荷和外部破坏应力的结构件,如液体运载火箭的贮箱、尾部级间段、仪器舱和头部壳体、战术导弹各舱段等,具有广阔的应用前景。

用Al-Li合金代替铝合金,可使构件质量减轻10%~15%,刚度提高15%~20%,被认为是21世纪理想的航空航天飞行器结构材料[1]。

焊接是制造Al-Li合金航空航天构件如火箭推进剂贮箱、导弹弹头壳体的主要工艺技术之一。

国外对Al-Li合金焊接性做了大量的研究工作。

目前较先进的高强可焊Al-Li合金有俄罗斯的1460合金,美国的Weldalite 049 系列合金。

1987年原全苏航空材料研究院在1450 Al-Li 合金的基础上,添加0.05%~0.14% 的Sc,形成Al-Cu-Li-Mg-Zr-Sc系合金,牌号为1460,其强度、焊接性能均好于1420 Al-Li合金。

《2024年度异种金属铝、铜和钨的真空扩散焊研究》范文

《2024年度异种金属铝、铜和钨的真空扩散焊研究》范文

《异种金属铝、铜和钨的真空扩散焊研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展,异种金属之间的连接技术越来越受到重视。

其中,真空扩散焊作为一种可靠的焊接方法,被广泛应用于异种金属的连接。

本文着重研究了铝、铜和钨三种异种金属的真空扩散焊接过程及其特性,为实际应用提供理论依据。

二、实验材料与方法1. 实验材料本实验采用纯度较高的铝、铜和钨作为研究对象。

其中,铝具有良好的塑性和延展性;铜具有良好的导电性和导热性;钨具有高熔点和优良的抗腐蚀性能。

这三种金属在许多领域都有广泛的应用。

2. 实验方法本实验采用真空扩散焊方法,将铝、铜和钨进行焊接。

首先,将待焊金属表面进行清洗,以去除油污和杂质;然后,将清洗后的金属放置在真空扩散焊机中,进行真空处理,以排除空气中的氧气和水分;最后,进行焊接。

三、实验过程与结果分析1. 焊接过程在真空环境下,加热铝、铜和钨至一定温度,使金属原子发生扩散,从而实现焊接。

在此过程中,需要控制加热速度、保温时间和冷却速度等参数,以保证焊接质量。

2. 结果分析通过观察焊接接头的微观结构,发现铝、铜和钨在真空扩散焊过程中形成了良好的冶金结合。

接头处金属原子相互扩散,形成了连续的晶界,实现了良好的冶金结合。

同时,通过对焊接接头的力学性能进行测试,发现其强度和硬度均达到了较高水平。

四、讨论1. 真空扩散焊的优点真空扩散焊具有许多优点,如焊接接头质量高、焊接过程无污染、可实现异种金属的可靠连接等。

在铝、铜和钨的焊接过程中,真空扩散焊方法能够实现这三种异种金属的冶金结合,具有良好的应用前景。

2. 焊接参数的影响焊接过程中的加热速度、保温时间和冷却速度等参数对焊接接头的质量具有重要影响。

在铝、铜和钨的真空扩散焊过程中,需要合理控制这些参数,以获得高质量的焊接接头。

此外,还需要考虑金属的物理和化学性质对焊接过程的影响。

五、结论本文研究了铝、铜和钨三种异种金属的真空扩散焊接过程及其特性。

通过实验发现,真空扩散焊方法能够实现这三种金属的冶金结合,获得高质量的焊接接头。

浅谈航空航天中的铝合金焊接工艺

浅谈航空航天中的铝合金焊接工艺

浅谈航空航天中的铝合金焊接工艺近些年来,随着航空航天的不断发展,对航天器材料的要求也越来越高,由于铝及铝合金密度小,强度好、易加工成型、弹性好、抗冲击性能好、耐腐蚀、耐磨、表面易着色、可回收再生等良好的物理化学性能,在航空航天工业中得到了广泛的应用。

轻合金的广泛应用又促进了轻合金焊接工艺的发展,文章分别对铝及铝合金的钎焊,钨极惰性气体保护焊,熔化极惰性气体保护焊,搅拌摩擦焊,超塑成形/扩散连接进行了概述。

标签:航空航天;铝合金;焊接随着科技的进步及航空航天工业的发展,对材料的要求越来越高。

减轻零件质量和降低制造成本使轻合金在航空航天领域得到应用。

轻合金能使飞行器在减轻质量的同时,节约能源,降低费用,增加有效载荷,进而带来可观的经济效益[1]。

铝的地球储量丰富,约占地壳重量的8%[2],铝合金是极具竞争力的在工业上应用最广泛的轻金属。

铝及铝合金材料具有密度小,强度适中、弹性好、易加工成型、抗冲击性能好、耐磨、耐腐蚀、易表面着色、可回收再生等优良特性,在飞机制造中得到了广泛应用[3]。

焊接是轻合金材料的重要连接技术之一,具有减重、节材和提高生产效率的作用[4]。

铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展,同时焊接技术的发展也拓展了铝合金的应用领域[5]。

下面介绍几种可应用于铝合金的焊接工艺。

1 钎焊铝及铝合金的钎焊是目前国内外学者研究较多的热点之一,其钎焊技术也得到了很大的发展。

钎焊是采用比母材熔点低的金属材料作钎料,将焊件和钎料加热到高于钎料熔点,低于母材熔化温度,利用液态钎料润湿母材,填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法[6]。

钎焊变形小,接头光滑美观,适合于焊接精密、复杂和由不同材料组成的构件。

钎焊又包括软钎焊和硬钎焊,软钎焊的温度不超过450℃,基体金属不熔化,不产生界面反应,避免了高温加热对被连接材料的影响。

硬钎焊接头强度高,有的可在高温下工作。

2 钨极惰性气体保护焊钨极惰性气体保护焊是最早的气体保护电弧焊方法,广泛用于焊接容易氧化的有色金属铝、镁及其合金、钛及钛合金等。

航天工程中的空间焊接技术研究

航天工程中的空间焊接技术研究

航天工程中的空间焊接技术研究航天工程一直是人类探索宇宙的重要领域,而其中的空间焊接技术更是关键。

随着航天技术的不断发展,空间焊接技术的研究也日益重要。

本文将探讨航天工程中的空间焊接技术研究的现状和未来发展。

一、空间焊接技术的背景空间焊接技术是指在真空、微重力环境下进行的焊接工艺。

与地面焊接相比,空间焊接面临着更多的挑战。

首先,真空环境下没有空气进行冷却,焊接过程中的热量无法迅速散发,容易导致焊接熔池过热、焊接接头变形等问题。

其次,微重力环境下焊接熔池的形状和流动性会发生变化,焊接接头的形成也会受到影响。

因此,研究和发展适应空间环境的焊接技术显得尤为重要。

二、空间焊接技术的现状目前,航天工程中的空间焊接技术主要包括电弧焊接和激光焊接两种。

电弧焊接是最常用的焊接技术之一,其通过电弧加热工件,使其熔化并形成焊缝。

电弧焊接技术在地面上已经得到广泛应用,但在空间环境中存在一些问题。

由于真空环境下热量散发困难,电弧焊接容易产生过热问题。

因此,需要对焊接参数进行优化,以确保焊接接头的质量。

激光焊接是一种高能量密度焊接技术,其通过激光束将工件加热到熔化温度,完成焊接过程。

激光焊接具有热输入小、焊接速度快、热影响区小等优点,适用于空间环境。

然而,激光焊接也存在一些挑战。

首先,激光焊接需要高功率激光器,这对于空间航天器的重量和能源消耗是一个挑战。

其次,激光焊接对焊接接头的对位精度要求较高,需要精确的焊接装置和控制系统。

三、空间焊接技术的发展方向为了克服空间环境下的焊接问题,航天工程中的空间焊接技术需要不断发展和创新。

一方面,可以通过优化焊接参数和工艺,提高焊接接头的质量。

例如,可以控制电弧焊接的电流和电压,以减少过热问题。

另一方面,可以研究新型的焊接材料和焊接方法,以适应空间环境的特殊要求。

例如,可以使用低熔点合金或者无焊剂焊接方法,提高焊接的可靠性和稳定性。

此外,智能化和自动化技术也可以应用于空间焊接技术中。

例如,可以开发智能焊接系统,实现对焊接参数和焊接过程的实时监控和控制。

焊接技术在航空航天中的应用研究

焊接技术在航空航天中的应用研究

焊接技术在航空航天中的应用研究随着世界经济的快速发展,航空航天产业已经成为国际舞台上的重要角色。

而焊接技术在航空航天产业中的应用也显得越来越重要。

今天,我们将探讨焊接技术在航空航天中的应用研究,这是一项既具有挑战性又充满机遇的工作。

一、航空航天领域的焊接技术概述在航空航天领域中,焊接技术具有非常重要的作用。

航空航天产品常常需要具有优良的力学性能、耐腐蚀性等高级特性,而焊接工艺对于产品质量和性能的影响非常大。

焊接技术在航空航天领域的应用范围非常广泛,例如飞机机身、发动机、燃料箱、起落架、导弹、卫星等。

其中,航空航天产品的焊接工艺一般具备高强度、高质量、高效率、高自动化程度和高环保性。

二、航空航天应用中的焊接技术1.电弧焊电弧焊是目前航空航天领域中最为广泛应用的一种焊接技术。

在飞机机身、发动机部件的生产过程中,电弧焊高效、稳定成形、质量可靠,其环境适应性也很好,可以用于对大型、复杂、薄壁结构进行焊接。

2.激光焊激光焊是一种高精度、高效率、无污染的焊接工艺。

在航空航天领域中,激光焊被广泛应用于发动机喷油嘴、涡轮叶片等小型部件的焊接。

激光焊具备能够精确穿透的特性,因此可以获得比传统焊接方法更好的焊缝、更好的焊接精度。

3.等离子弧焊等离子弧焊是一种能够产生高强度及良好咬边的焊缝的焊接技术。

在航空航天领域中,等离子弧焊被广泛应用于航空发动机叶片、导管等部件的制造。

通过等离子弧焊工艺,多种不同的材料和厚度都可以得到很好的焊接质量。

三、航空航天中焊接技术的发展趋势未来的航空航天产业对于焊接技术的要求将更加苛刻和多样化。

航空航天产品将对焊接工艺的高性能、高品质、高效率、高灵活性、高自动化与智能化等要求更高。

1.创新科技的应用随着科技的不断发展,航空航天领域的焊接工艺也需要不断地更新与升级。

机器人焊接技术、激光焊接技术、等离子弧焊等高新科技的应用,将成为未来焊接技术的趋势。

2.追求高性能、高品质、低成本的焊接产品在焊接产品上,未来的航空航天产品追求的更多是高性能、高品质、低成本。

焊接技术在航空航天制造中的应用研究分析

焊接技术在航空航天制造中的应用研究分析

焊接技术在航空航天制造中的应用研究分析在航空航天领域,高性能、高可靠性的零部件和结构是确保飞行器安全、高效运行的关键。

焊接技术作为一种重要的连接工艺,在航空航天制造中发挥着不可或缺的作用。

它不仅能够实现复杂结构的连接,还能满足轻量化、高强度等苛刻的要求。

航空航天制造对焊接技术的要求极高。

首先是对材料的要求,航空航天中使用的材料多为高强度、耐高温、耐腐蚀的合金,如钛合金、镍基高温合金等。

这些材料的焊接性能较差,焊接过程中容易出现裂纹、气孔等缺陷。

其次是对焊接质量的要求,焊接接头必须具有足够的强度、韧性和抗疲劳性能,以承受飞行过程中的复杂载荷和恶劣环境。

此外,对焊接精度和尺寸的控制也非常严格,微小的偏差都可能影响飞行器的性能和安全性。

在航空航天制造中,常用的焊接技术包括钨极惰性气体保护焊(TIG 焊)、熔化极惰性气体保护焊(MIG 焊)、电子束焊(EBW)、激光焊(LBW)等。

TIG 焊是一种传统的焊接方法,它使用非熔化的钨电极和惰性气体保护,能够焊接各种金属材料,尤其适用于薄板和薄壁结构的焊接。

TIG 焊的优点是焊缝质量高、焊接过程稳定,但焊接效率较低,不适合大规模生产。

MIG 焊则是采用熔化的焊丝作为电极,通过惰性气体保护进行焊接。

它的焊接效率较高,适用于中厚板的焊接,但焊缝质量相对 TIG 焊略逊一筹。

电子束焊是利用高速电子束撞击焊件表面产生的热能进行焊接。

由于电子束的能量密度极高,焊接速度快,焊缝深宽比大,能够实现高精度、高质量的焊接。

但电子束焊设备昂贵,操作复杂,通常用于焊接高要求的关键部件。

激光焊具有能量集中、焊接速度快、热影响区小等优点,能够实现精密焊接和异种材料的连接。

在航空航天领域,激光焊被广泛应用于发动机零部件、机身结构等的焊接。

例如,在飞机发动机的制造中,涡轮叶片通常采用镍基高温合金制造,其焊接难度极大。

通过采用先进的电子束焊或激光焊技术,可以实现叶片的高质量连接,提高发动机的性能和可靠性。

焊接毕业论文

焊接毕业论文

焊接毕业论文焊接是一种常用的金属加工技术,广泛应用于制造业中。

本文主要讨论焊接技术的发展和应用,并对焊接过程中的一些问题进行分析和解决。

首先,焊接技术的历史可以追溯到古代。

在古代,人们使用热能将金属零件连接在一起,形成一个整体。

然而,现代焊接技术在19世纪末才逐渐发展起来。

20世纪以来,随着科技的进步,焊接技术得到了快速发展,尤其是在航空、航天、汽车和建筑等领域得到了广泛应用。

现代焊接技术主要分为几种类型,包括电弧焊接、气体保护焊接、激光焊接和电阻焊接等。

电弧焊接是最常见的焊接方法,它通过电弧的高温将金属零件熔化,并在熔化状态下连接在一起。

气体保护焊接则是在焊接过程中加入保护气体,以防止氧气和湿气的侵入,从而保证焊缝的质量。

激光焊接是一种高精度的焊接方法,它利用激光束来熔化金属零件并进行连接。

电阻焊接则是利用电流通过电阻将金属零件热化并连接。

然而,焊接过程中存在一些问题,需要我们进行分析和解决。

首先,焊接过程中可能产生焊接缺陷,如焊缝不饱满、气孔和裂纹等。

这些缺陷会影响焊接接头的强度和密封性能,甚至可能导致连接断裂。

因此,我们需要采取一些措施来防止和修复焊接缺陷,如提高焊接工艺的稳定性、优化焊接参数和选择合适的焊接材料等。

此外,焊接过程中可能产生焊接变形。

由于焊接过程中金属的热胀冷缩现象,焊接接头往往会产生变形,影响其尺寸和形状精度。

为了解决焊接变形问题,我们可以采取一些措施,如采用预应力、加热和冷却等方法来控制焊接变形。

总之,焊接技术在现代制造业中具有重要的地位和作用。

通过不断改进和创新,我们可以提高焊接质量和效率,满足不同领域对焊接技术的需求。

同时,我们还应关注焊接过程中可能出现的问题,并采取相应的措施加以解决,以确保焊接接头的质量和可靠性。

铝合金焊接工艺论文

铝合金焊接工艺论文

铝合金焊接工艺论文铝合金是一种常用于制造航空航天、汽车、电子等领域的重要材料。

由于铝合金的物理性质和化学性质的特殊性质,使得铝合金的焊接工艺在很长一段时间内都受到了限制。

然而,在过去几十年中,随着目前现代材料工程的迅速发展,铝合金的焊接工艺得到了改进和逐步完善。

本文将对现代铝合金焊接工艺进行一些分析和论述。

一、铝合金焊接的特殊性质由于铝合金有比较高的导热性和导电性,所以在制造过程中的熔点相对较低。

而且铝合金比较容易氧化,这在焊接工艺中将会影响焊接的质量。

这种氧化会形成一层难以熔化的氧化层,从而导致焊接接头焊不上、焊道不连续等问题。

二、铝合金焊接工艺的发展阶段1.手工焊接手工焊接是铝合金焊接的传统焊接工艺。

当焊接用属于轻质金属时,手工焊接是比较有效的焊接方法。

2.氩气保护焊接氩气保护焊接被广泛认为是铝合金焊接中最为适用的焊接方法。

在焊接中,由于气体保护剂的保护作用,可避免氧气进入焊接区域,从而减少氧化层的形成。

与手工焊接相比,氩气保护焊接的效果更佳。

3.激光焊接激光焊接是一种高度专业的铝合金焊接方法。

这种方法具有很高的精度和速度,并且不受透明材料的影响。

由于高质量的焊接效果和能够实现无缝焊接,所以激光焊接在飞机和卫星等现代航空航天技术领域得到了广泛应用。

三、铝合金焊接工艺的优缺点1.优点铝合金的焊接工艺具有适应范围广、焊接效果好、使用方便、无需添加融合剂等优点。

2.缺点铝合金焊接存在一些缺点,目前比较常见的问题是氧化和热变形问题。

为了避免出现这样的问题,需要先进行焊前处理和设备参数优化。

四、结论随着现代焊接技术的不断发展,铝合金焊接已经逐步得到了完善和改进。

因此,铝合金焊接不仅适用于航空航天、汽车、电子等领域,还可以应用于大型机械、家庭用品等多领域。

未来的焊接工艺还需要更好地适应铝合金的特殊性质,从而实现更好的焊接效果。

《异种金属铝、铜和钨的真空扩散焊研究》范文

《异种金属铝、铜和钨的真空扩散焊研究》范文

《异种金属铝、铜和钨的真空扩散焊研究》篇一一、引言随着科技的不断进步,异种金属之间的连接技术在工业生产中扮演着越来越重要的角色。

其中,真空扩散焊作为一种有效的连接方法,在铝、铜和钨等金属的连接中具有广泛的应用前景。

本文旨在研究铝、铜和钨三种异种金属的真空扩散焊接过程及其性能特点。

二、实验材料与方法1. 实验材料本实验采用纯铝、纯铜和钨三种金属作为研究对象。

首先将这三种金属材料进行表面处理,以去除表面的氧化物和其他杂质,确保焊接质量。

2. 实验方法(1)制备焊接试样:将处理后的铝、铜和钨金属板材切割成合适大小的试样,并进行预处理,如去油、除污等。

(2)真空扩散焊:将预处理后的试样放入真空扩散焊机中,进行真空扩散焊接。

在焊接过程中,控制焊接温度、时间和压力等参数,以确保焊接质量。

(3)性能测试:对焊接后的试样进行性能测试,包括拉伸强度、硬度、金相组织等。

三、实验结果与分析1. 真空扩散焊过程分析在真空扩散焊过程中,铝、铜和钨三种金属在高温高压的条件下发生原子扩散,形成冶金结合。

其中,铝与铜之间的扩散速度较快,而钨与铝、铜之间的扩散速度相对较慢。

这主要是由于不同金属的原子结构、化学性质以及物理性质等方面的差异所导致的。

2. 力学性能分析通过对焊接后的试样进行拉伸强度测试,发现铝-铜和铝-钨的接头强度均达到了一定的水平。

其中,铝-铜接头的拉伸强度较高,而铝-钨接头的拉伸强度相对较低。

这可能与不同金属的物理性质和化学性质有关。

此外,通过对硬度测试的结果进行分析,发现接头的硬度分布均匀,未出现明显的硬度降低或突变现象。

3. 金相组织分析通过金相显微镜观察焊接接头的金相组织,发现铝、铜和钨三种金属在焊接过程中形成了良好的冶金结合。

接头的微观组织致密、无气孔和裂纹等缺陷。

同时,通过对不同参数下接头的微观组织进行比较,发现适当的焊接温度和时间对提高接头的性能具有重要意义。

四、讨论与展望本文研究了铝、铜和钨三种异种金属的真空扩散焊接过程及其性能特点。

深空焊接技术的工艺和设备创新

深空焊接技术的工艺和设备创新

深空焊接技术的工艺和设备创新随着人类对太空探索的不断深入,深空焊接技术的发展也成为了一个重要的研究领域。

深空焊接技术是指在极端环境下,如真空、高温和低温等条件下进行焊接的一种特殊技术。

它在航天器制造、卫星组装和太空站建设等领域具有重要的应用价值。

本文将探讨深空焊接技术的工艺和设备创新。

一、工艺创新在深空焊接技术的工艺创新方面,研究人员致力于解决焊接过程中的一些关键问题,如焊接材料的选择、焊接接头的设计和焊接过程的监测等。

首先,焊接材料的选择是深空焊接技术中的一个重要环节。

由于太空环境的特殊性,焊接材料需要具备耐高温、耐低温、耐辐射和抗震动等特性。

因此,研究人员正在开发新型的焊接材料,以满足深空环境下的焊接需求。

其次,焊接接头的设计也是深空焊接技术中的一个关键问题。

在太空环境中,焊接接头需要具备良好的密封性和耐腐蚀性,以保证焊接接头的稳定性和可靠性。

为此,研究人员正在研究新型的接头设计方案,以提高焊接接头的性能。

最后,焊接过程的监测是深空焊接技术中的一个重要环节。

在太空环境中,焊接过程的监测需要通过无线传感器等技术手段来实现,以实时监测焊接过程的温度、压力和振动等参数。

这样可以及时发现焊接过程中的异常情况,并采取相应的措施进行调整。

二、设备创新在深空焊接技术的设备创新方面,研究人员致力于开发适应太空环境的焊接设备,以满足深空焊接的需求。

首先,研究人员正在开发适应太空环境的焊接机器人。

由于太空环境的特殊性,传统的焊接机器人无法胜任深空焊接任务。

因此,研究人员正在研发新型的焊接机器人,以适应太空环境的需求。

这些新型的焊接机器人具备自主导航、自主修复和自主学习等功能,可以在太空环境中完成复杂的焊接任务。

其次,研究人员正在开发适应太空环境的焊接设备。

传统的焊接设备在太空环境中存在一些问题,如耐高温、耐低温和抗辐射等能力不足。

因此,研究人员正在研发新型的焊接设备,以满足太空环境下的焊接需求。

这些新型的焊接设备具备高温耐受、低温适应和辐射防护等特性,可以在太空环境中进行稳定和可靠的焊接。

焊接技术在航空航天领域应用研究

焊接技术在航空航天领域应用研究

焊接技术在航空航天领域应用研究一、焊接技术概述焊接是通过熔化金属,在两个或多个零部件之间形成永久连接的工艺。

焊接技术被广泛应用于航空航天领域,包括飞机、火箭、导弹、卫星、航天器等航空航天器件的生产制造过程中。

相比于其他连接技术,焊接技术连接强度高,连接点紧密,连接过程简便快捷等优势,被认为是航空航天领域中最为优越的连接方式之一。

二、焊接技术在航空航天领域的应用航空航天领域中大部分零部件的连接都依赖于焊接技术。

下面将针对不同类型的航空航天器件,从不同方面探讨焊接技术在航空航天领域的应用。

(一)飞机领域在飞机领域,焊接技术被广泛应用于飞机结构材料的制造和维护、修复。

因其高强度、轻量化、耐腐蚀、良好的氧化性能等特点,在飞机领域中得到了广泛地应用。

例如,在飞机机身外壳的焊接中,常用的焊接方法包括MIG、TIG、激光焊等方式。

通过将航空材料进行精细的焊接,使得飞机能够承受更大的气动载荷,而且更加耐久。

(二)火箭、导弹领域在火箭、导弹领域,焊接技术是制造强度高、耐氧化、耐高温腐蚀、高可靠性的材料连接的首选方式。

这些部件在实际使用过程中需要承受强大的机械、热载荷,因此要求焊缝质量非常高。

在这方面,弧焊和激光焊是最常用的焊接方法。

随着技术的不断发展,火箭、导弹零部件的焊接质量和可靠性也得到了极大的提高。

(三)卫星、航天器领域焊接技术在卫星、航天器领域的应用也非常广泛。

在这个领域,从航天器轻量化、强度提升的角度考虑,焊接技术有着更为重要的作用。

例如,在卫星整体结构中,由于重量问题,选择轻质的材料进行制造,但这些轻质材料在应对航天器在运行过程中产生的载荷方面需要焊接技术给予更大的帮助。

此外,金属表面状态、焊缝质量等问题同样成为航天器制造中需要研究解决的焦点。

三、焊接技术在航空航天领域中的发展趋势从目前来看,以弧焊为代表的变压器焊机市场占有率仍然是最高的,但是正面临千变万化的市场竞争和产品升级压力。

在深入研究现代焊接技术、模拟计算、材料表征、数字化化焊接等方向,推动新的焊接技术的开发和进步。

金属工艺学小论文

金属工艺学小论文

金属工艺学学习心得李林光5902410076车辆工程102班学习心得《金属工艺学》,最初学习这门课的时候感觉无非是认认各种金属啦,学习一下各种金属的加工方法之类的,应该会很简单,不用耗费多少时间的。

而且作为车辆工程专业的学生未必要去接触这些东西,只要保证到自己手上的零件符合标准就好了。

时间一长发现自己想的还是太简单了。

作为一个工科生,仅仅知道本专业的知识是不够的,不能做到对金属熟练认识是无法胜任工作的,也许就因为自己认错了材料而使得用错了零件最终导致产品质量不过关给公司带来巨大损失。

因此在学习《金属工艺学》时就应当花费更多的精力去认真记住各种材料的特征、应用范围、制造和使用方法等与金属有关的知识。

从第一次上课至今已经十周了,两个半月时间,虽然中间因为运动会的事情有两节课没有上,但是课后还是补上去了,感觉在课堂上听老师讲知道的东西更多也更详尽,虽然课后花了时间,但是依旧感觉很多东西模模糊糊的,似懂非懂。

很多东西都感觉是囫囵吞枣,有种咽不下去的感觉。

比如说各种铸造方法,方法很多,应用范围也各不相同,有类似也有完全不搭边的。

比如,熔模铸造最适于高熔点合金精密铸件的成批、大量生产,主要用于形状复杂、难以切削加工的小零件。

是少、无屑加工中最重要的工艺方法。

而金属型铸造又有永久型铸造之称,可一型多铸生产率比之熔模铸造又有提高。

压力铸造的铸件的精度及其表面质量较其他铸造方法均高,同熔模铸造一样是实现少、无屑加工非常有效的铸造方法,而且生产效率最高,但是其设备投资大,只有在大量生产时才合算,因此限制了它的使用范围。

而离心铸造虽然加工余量大、易造成成分偏析,但胜在省工、省料,降低了成本,使得离心铸造成为大口径铁管、气缸套、铜套、双金属轴承的主要生产方法。

消失模铸造应用极为广泛从小单件到到大型铸件,从小批量到大批量生产均可应用。

乍一看消失模铸造好像十分理想,但是就因为浇注时塑料模气化有异味,对环境有污染而限制了它的适用范围。

焊接工艺在航空航天领域的应用

焊接工艺在航空航天领域的应用

焊接工艺在航空航天领域的应用航空航天工业是现代工程技术的重要领域之一,而焊接工艺则在航空航天领域中扮演着至关重要的角色。

焊接工艺的准确应用和高质量的实施直接关系到航空航天器的安全性和可靠性。

本文将讨论焊接工艺在航空航天领域中的应用,包括材料选择、焊接方法和质量控制等方面。

1. 材料选择在航空航天工程中,选用适当的材料对焊接工艺的成功应用至关重要。

航空航天器通常要求高强度、轻量化和抗腐蚀的特性,因此常用的材料包括铝合金、镁合金和高强度钢等。

这些材料都有优异的机械性能和耐腐蚀性,但在焊接过程中容易产生裂纹和变形等问题。

因此,在选择材料时需要考虑其熔点、热膨胀系数和焊接性能等因素,以确保焊接过程中材料的可塑性和可焊性。

2. 焊接方法航空航天领域中使用的焊接方法通常包括氩弧焊、电阻焊和激光焊等。

这些方法各有优劣,具体选择取决于材料厚度、焊缝位置和质量要求等因素。

例如,氩弧焊广泛应用于焊接铝合金和镁合金,因其熔点低、热输入小和焊缝外观优美等特点;电阻焊适用于连接薄板和焊接复杂形状的零件;激光焊则常用于焊接高强度钢和特殊合金,因其高能量密度和狭窄的热影响区。

3. 质量控制航空航天领域对焊接工艺的质量要求非常高,因为焊接部位是整个结构承受最大载荷的地方。

因此,质量控制是确保焊接工艺应用的关键步骤之一。

在焊接过程中,必须控制焊接参数,如电流、电压、焊接速度和传热等,以确保焊缝的质量和强度。

此外,应进行非破坏性测试,如超声波检测和射线探伤,以发现隐蔽缺陷和裂纹等问题。

质量控制还包括焊接工艺评定和焊工的培训和认证等方面。

4. 进一步的发展随着航天技术的不断进步,焊接工艺在航空航天领域的应用也将不断发展和完善。

例如,近年来,高能激光焊和电子束焊等先进焊接技术在航空航天器的制造中得到了广泛应用。

这些新技术具有高效、快速和精确的特点,能够满足航空航天工业对材料连接的更高要求。

此外,焊接自动化和机器人技术也将大大提高焊接工艺的可靠性和生产效率。

焊接技术在航空航天领域的应用研究

焊接技术在航空航天领域的应用研究

焊接技术在航空航天领域的应用研究在当今科技飞速发展的时代,航空航天领域作为人类探索未知的前沿阵地,对于材料和制造工艺的要求达到了前所未有的高度。

焊接技术作为一种关键的连接工艺,在航空航天领域中发挥着至关重要的作用。

它不仅能够实现结构的高强度连接,还能保证飞行器在极端环境下的可靠性和安全性。

航空航天领域所使用的材料通常具有高强度、高韧性、耐高温、耐腐蚀等特性,如钛合金、铝合金、高温合金等。

这些材料的焊接难度较大,需要采用先进的焊接技术和工艺来确保焊接质量。

例如,钛合金由于其化学活性高,在高温下容易与空气中的氧、氮等元素发生反应,从而影响焊接接头的性能。

因此,在焊接钛合金时,通常需要在惰性气体保护下进行,如氩弧焊或电子束焊。

激光焊接技术是近年来在航空航天领域得到广泛应用的一种先进焊接技术。

它具有能量密度高、焊接速度快、热影响区小、焊接变形小等优点。

通过激光焊接,可以实现高精度、高质量的焊接接头,尤其适用于薄壁结构和复杂形状零件的焊接。

例如,在飞机发动机叶片的制造中,激光焊接可以将多个叶片部件连接成一个整体,提高叶片的强度和可靠性。

电子束焊接技术也是航空航天领域中常用的一种焊接方法。

它利用高速电子束的能量来实现材料的连接,具有焊接深度大、焊缝窄、接头性能好等优点。

在航空航天领域,电子束焊接常用于焊接高温合金、钛合金等难焊材料,以及制造航空发动机的涡轮盘、压气机盘等关键部件。

摩擦焊接技术在航空航天领域也有一定的应用。

它通过摩擦产生的热量使材料达到塑性状态,并在压力作用下实现连接。

摩擦焊接具有焊接接头质量高、性能稳定、节能等优点。

在航空航天领域,摩擦焊接常用于连接轴类零件、盘类零件等。

除了上述几种焊接技术外,等离子弧焊、真空钎焊等技术也在航空航天领域中发挥着重要作用。

等离子弧焊具有电弧能量集中、穿透能力强等特点,适用于焊接厚板和高熔点材料。

真空钎焊则可以在真空环境下实现精密零件的连接,避免了氧化和污染,保证了接头的质量。

走向太空的焊接技术

走向太空的焊接技术

轉猱专题综述走向太空的焊接技术王敏1"张骁1,2,于涛1’2,吴振强!(!中国科学院沈阳自动化研究所,机器人学国家重点实验室,沈阳110016;2.中国科学院机器人与智能制造创新研究院,沈阳110016)摘要:国内目前正在紧锣密鼓地开展空间站建设工作。

国外空间站建设的经验表明,空间在轨制造技术是 保证空间站长期有效运行的重要手段之一。

焊接作为空间在轨制造技术的重要组成部分,早已随着人类探索宇宙 空间的步伐走向太空。

文中通过大量文献分析和综述,概述了国外太空焊接技术的发展历程以及国内太空焊接技 术的研究现状,分析了中国与发达国家的差距,对国内空间焊接技术未来的发展方向提出了建议,为中国进一步开 展空间在轨焊接技术的研究了重要。

关键词"空间焊接;在轨制造;空间站;焊接方法中图分类号:TG47〇前言1957年人类成功发 一颗人造地球卫星开始,人类进人了探索太空奥秘的新 。

1971 ,人类在太空建 一个空间站“1”。

随的“国空间站”已步发展成段、可供多人长期 的大 。

2010 ,中国 人空间站的建设 ,2022 发空。

空间站的建设成 ,运,保证空间站在 的太空 中长 、地运行,在 期内完成 已成为空间站技术发展的重要目标。

空间在轨制造技术的实 ,以为空间站运营和 部 、大展空间站的 ,空间 的、空间 的成本。

焊接是第一个在太 空实施的在轨制造技术,是空间在轨制造技术 的重要组成部分。

1总体发展情况,回顾一下太空焊接技术发展过程中的重大 历 &1969年,行了第一次空间 焊接试验;1984年,乌克兰国家科学院巴顿焊接研究所收稿日期:2018 -09 -11基金项目:载人航天第四批预研课题(030401)doi: 10.12073/j.hj.20180911004开发的手工 焊接设备在“7 ”空间站进行了在轨测试;美国上世纪70 开始空间在轨焊接技术研究,1992 开始国际空间在轨焊接试验国际合作 项目(ISWE);20世纪90 末 荷的重新优先排序问题,美国空间在轨焊接试验被取消,在轨焊接技 术的研究也随之走人低谷;2002 之后随着“国空间站”的建成,“空间实验室”进人充分利用的 ,空间在轨焊接技术的研究出现 ;2008 之 球陷人金融危机,在轨焊接技术研究再次出现低迷;2012 迅 速恢复,至今保 续发展态势。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

哈尔滨工业大学金属工艺学课程论文题目:太空焊接方法评估院系:能源科学与工程学院专业:班级:学号:姓名:太空焊接方法评估(哈尔滨工业大学,哈尔滨150001)摘 要:空间技术的发展为各领域科学技术进步注入了生机,而对轨道站的建设及长期安全可靠运行提出了一系列特殊工程要求,其中最为重要的一项就是太空焊接。

太空苛刻的条件等制约传统焊接方法的应用。

本文提出了像电子束焊、变形焊等低能耗、高热效的连接方法将成为太空焊接的首选方法并对其评估。

关键词:太空焊接;电子束焊;变型焊Space welding methods to assess(Energy Science and Engineering, Nuclear Reactor Engineering of Harbin Institute of Technology, Harbin150001)Abstract : The development of space technology in various fields of science and technology progress injected vigor and put forward a series of special engineering requirements, and on the orbital station construction and long-term safe and reliable operation, of which the most important one is the space welding. Space demanding conditions restrict the application of the conventional welding method. In this paper, low energy consumption, such as electron beam welding, welding deformation thermally efficient connection method will become the preferred method of space welding and their evaluation.Keywords : Space welding; electron beam welding; modified welding21世纪将是人类向太空发展具有规模的时代。

空间工作站、航天器以及拟建的太空工厂都同样需要相应的连接和焊接技术。

太空的焊接技术有其自身的特点 ,早已引起人们的关注。

1 太空条件下焊接的特殊性1.1 零重力零重力条件使得金属在焊接时所呈现的液相或气相状态中没有浮力和对流,而液态的表面效应增强。

同时,宇航员不得不在无任何支撑的条件下进行手工操作与施焊。

在零重力条件下,液态金属的表面张力和润湿决定着液态金属的表面张力和润湿决定着焊接过程。

在液—汽、液—固、固—汽的界面上的表面张力作用取决于这些相界面上的温度分布。

1.2 真空目前正在运行和即将投入运行的低轨道站大多在2410~10--Pa 的真空环境中工作虽然这样的真空度对于在地面进行电子束焊接、真空钎焊、扩散焊已很寻常,但在太空条件下,其抽空率是异常高的,或者可以说是接近于无限的抽空率。

1.3 光亮和阴影反差光亮与阴影边界反差极明显,导致温度梯度约150~500K , 从而降低了传质与传热过程,而且,在待焊工件上的高温区相互接近。

与在地面环境中的焊接条件截然不同,在太空施焊的条件是异常特殊的, 在上述特殊条件下实现太空焊接的技术困难是显而易见的。

强烈的光亮与阴影之间的反差给太空焊接带来困难,尤其在实现搭接接头的钎焊时更为突出。

这种反差效应所形成的急剧温差如同在地面焊接带有预热和深冷的工件时的温差一样,在高空模拟时,太阳的光强与亮度并不像在太空那样强,操作者可以观察金属加热至微红状态。

然而在太空中钎焊时,宇航员在强烈的日光辐射下,不能觉察金属是否被加热到微红状态,只能靠掌握加热时间来确定已达到的温度.但是在太空中钎焊时,液态钎料的毛细现象和在零重力条件下的铺展效应比在地面上更为显著。

2 太空焊接方法的选择太空焊接方法的选择必须考虑如下因素:一、焊接技术本身应能适应于工业化的应用要求,应具有通用性和简便性; 二、在太空条件下焊接的可行性、可靠性、安全性、低能耗,焊接设备的重量与体积尽可能的小。

2.1焊接可靠性要求不论是在地球上制造航天装备还是在太空工厂生产各类装置,对焊接质量高可靠性要求是首要的。

1996年,我国西昌火箭发射基地为美国发射一颗卫星失败,造成巨大损失。

经事后详细检查,本次事故的原因是冷却泵出现故障导致火箭高温爆炸。

而引起冷却泵的停转是该系统的电子控制线路中的某电子元件内焊点开焊断路使冷却泵电机停转。

2.2 太空供应不起传统焊接方法的巨大能源消耗地球上焊接能源主要是电能和化学能。

焊接每年要用掉总发电量的约1/4,而且利用率很低。

例如,氧乙炔或其它火焰焊接时熔化金属的热效率只有2%,其余98%被散失掉;电弧焊的热效率较高,但也只有28%左右。

这种奢侈性的能源消耗在太空工厂中是很难供应得起的。

根据这一实际情况,在太空工厂中,连接只能局限于采用小能源的焊接方法,并且要效率高。

3 电子束焊接方法电子束焊接是利用高速电子会聚形成的电子束流轰击工件产生的热能使被焊金属熔合的一种焊接方法。

电子从电子枪中的发射体(阴极)逸出,在加速电压作用下,电子被加速至光速的 0.3~0.7 倍,具有一定的动能。

再经电子枪中静电透镜和电磁透镜的作用,会聚成功率密度很高的电子束流。

这种电子束流撞击工件表面,电子动能转变为热能而使金属迅速熔化和蒸发。

在高压金属蒸气作用下,工件表面被迅速钻出一个小孔,也称之为匙孔,随着电子束与工件的相对移动,液态金属沿小孔周围流向熔池后部,并冷却凝固形成焊缝。

电子束焊接的主要特点是,电子束穿透能力强,功率密度极高,焊缝深宽比大,可达到 50:1,可实现大厚度材料一次成形,最大焊接厚度达到 300mm。

焊接可达性好,焊接速度快,一般在1m/min 以上,热影响区小,焊接变形小,焊接结构精度高。

电子束能量可以调节,被焊金属厚度可以从薄至 0.05mm 到厚至 300mm,不开坡口,一次焊接成形,这是其他焊接方法无法达到的。

电子束焊接能够满足太空中苛刻的工作条件,而地面上常用的焊接方法如埋弧焊、气体保护电弧焊和电渣焊等无法在非重力或真空条件下进行而无法实施。

针对太空焊接,早在前苏联时期巴顿电焊研究所开展了系统的研究工作,对在太空条件下的焊接、钎焊、切割与涂班技术的特殊性进行了深人的实验研究。

在经历了一段漫长的探索道路之后,认识到,电子束是可靠、通用、最适合于在太空条件下进行焊接的高效率热源。

同时,综合分析表明,最合理的技术途径应该是宇航员积极地参与焊接过程的实施(并不是完全采用手工焊接的方式,而是借助于辅助装置简化操作过程)。

按照这一技术方案的最佳选择,开始了一种通用型多功能手工电子束焊接装置的研制。

宇航员在太空中可直接采用这种多功能手工焊具进行焊接、切割、钎焊与喷涂。

4 变形焊理论上,当把两块金属的粗糙表面清理得相当干净、平滑并彼此紧密接触时,就会自动地焊接到一起。

美国探测者Ⅳ号在月球上着陆,预期的工作寿命为5年,但它只工作了5天就停止了活动。

据报道停止工作的原因是其关键零件的金属表面之间因相对运动而摩擦,摩擦的结果产生了焊接所需要的清理和平滑度。

在焊前将被焊界面清理干净,并经极精细地加工,使被焊界面达到1/10 nm的表面平滑度,将两界面之间稍加压力就会自动焊合。

但是,遗憾的是由于加工技术还不够先进,目前还加工不出原子级平面,使理想的焊接模式难以实现。

现在最精密的抛光和磨削设备加工出的超级精度表面经探针测定其峰谷间距约为5×10-8cm,推算出峰谷间距大约是200个原子的厚度。

一般的机械加工表面,该相应值为几万个原子厚度。

因此还需施加焊接压力,以塑性变形来增加界面上的接触面积。

显然这种方式适于强度不高、塑性优良的金属材料,即变形焊。

5 结论5.1对于太空焊接,经过大量的实验总结,目前采用电子束焊接与手工焊接相结合的方式是极为有效合理的。

而且,电子束这种热效率为95%~100%的高能密度热源极大地提高了能量利用效率,高热效、低能耗。

5.2 未来变形焊有极大地发展空间,变形焊较地面在太空中易于自动焊接,极大地节省了资源。

那些带有熔渣保护的、气体介质保护的、耗能巨大的传统的焊接方法在太空的焊接生产中将不会有用武之地。

参考文献:[1] 刘昕, 王西昌. 电子束焊接技术:不可或缺的特种加工手段[N].中国航空报. 2013-03-07(2).[2]李致焕. 太空焊接的发展趋势[J].焊接技术. 1999(6): 44-45.[3] 关桥. 太空电子束焊接——苏联宇航员在太空实现电子束焊接的技术特点与准备过程[J].航空工艺技术. 1990(5): 23-26.[4] 宁兴龙.太空焊接[J].金属世界. 2001(1): 26[5]马卓.先进焊接技术发展现状与趋势[J].科技创新与应用. 2013(3): 122.[6] 张建浩,胡振海,朱平,潘莉华,王平. 乌克兰巴顿焊接研究所技术发展综述[J]. 电焊机. 2002(3): 1-5+21[7] 郭光耀;韩瑞清;. 各国空间电子束焊接技术的发展[J]. 现代制造. 24-25+29.[8] 沈以赴;顾冬冬;陈文华;. 航空航天焊接及成形典型技术[J]. 航空制造技术. 2008(21): 39+38.[9] 焊接科学和技术的发展及前景[J]. 机械制造文摘(焊接分册). 2000(3):1- 2.[10] 各种产品的焊接[J]. 机械制造文摘(焊接分册). 1995(5): 35-39。

相关文档
最新文档