鈦(tai)(tai)及(ji)鈦(tai)(tai)合(he)(he)金(jin)(jin)由(you)于(yu)(yu)其(qi)比強(qiang)(qiang)度高,耐海水(shui)及(ji)其(qi)它介質(zhi)(zhi)腐(fu)蝕(shi),耐低溫等優(you)(you)點(dian),以及(ji)無磁、透聲、抗沖擊振動等特(te)性而成為一(yi)種優(you)(you)秀的(de)艦船(chuan)結(jie)構材(cai)料(liao)。鈦(tai)(tai)及(ji)鈦(tai)(tai)合(he)(he)金(jin)(jin)在艦船(chuan)中的(de)使用(yong)(yong)大大延長了設備的(de)使用(yong)(yong)壽命,減輕了重(zhong)量(liang),提高了設備及(ji)整個艦船(chuan)的(de)技術(shu)性能。由(you)于(yu)(yu)船(chuan)舶使用(yong)(yong)環境的(de)復雜性和特(te)殊性,對(dui)于(yu)(yu)船(chuan)舶上使用(yong)(yong)的(de)鈦(tai)(tai)合(he)(he)金(jin)(jin)材(cai)料(liao),對(dui)焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭的(de)質(zhi)(zhi)量(liang)要求很高;特(te)別是(shi)(shi)對(dui)于(yu)(yu)鈦(tai)(tai)合(he)(he)金(jin)(jin)厚板(ban)(ban),一(yi)般的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)技術(shu)效率(lv)(lv)低且焊(han)(han)(han)接(jie)質(zhi)(zhi)量(liang)難以保證。隨著(zhu)國防裝(zhuang)備日趨大型化,厚板(ban)(ban)、超厚板(ban)(ban)的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)問題日益顯得突(tu)出。真空電子束焊(han)(han)(han)接(jie)具有(you)的(de)能量(liang)密度大、穿透能力強(qiang)(qiang)、熱輸入小(xiao)、焊(han)(han)(han)接(jie)速度快、變形小(xiao)、焊(han)(han)(han)接(jie)厚板(ban)(ban)時效率(lv)(lv)高等優(you)(you)點(dian),使其(qi)非常適合(he)(he)于(yu)(yu)船(chuan)舶用(yong)(yong)鈦(tai)(tai)合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)焊(han)(han)(han)接(jie),特(te)別是(shi)(shi)具有(you)較(jiao)大的(de)焊(han)(han)(han)縫深寬(kuan)比,使得它在厚板(ban)(ban)鈦(tai)(tai)合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)加工(gong)中獨(du)樹一(yi)幟。
電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)是用(yong)極致密的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)速電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)流打到(dao)被焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)金屬上(shang),使(shi)其加(jia)(jia)熱、熔(rong)化(hua)(hua)、冷(leng)卻(que)結晶(jing),形(xing)(xing)成(cheng)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)一種新型焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)技(ji)(ji)術。電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束所(suo)具(ju)有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)能(neng)(neng)量(liang)密度在(zai)現在(zai)所(suo)實際采(cai)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)各種焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)熱源中(zhong)居(ju)于首(shou)位,具(ju)有(you)很多傳(chuan)統焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)工(gong)(gong)藝所(suo)無法比(bi)擬的(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)(ji)術優(you)勢:(1) 焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)深寬(kuan)比(bi)大(da)。高(gao)功率密度電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束能(neng)(neng)夠(gou)形(xing)(xing)成(cheng)深寬(kuan)比(bi)很大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)。通(tong)常(chang)電(dian)(dian)(dian)弧焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)深寬(kuan)比(bi)小(xiao)于2∶1,而電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)可以(yi)(yi)達到(dao)20∶1,脈沖電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)甚(shen)至可達到(dao)50∶1。(2) 焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)效(xiao)率高(gao)。由于能(neng)(neng)量(liang)集(ji)中(zhong),熔(rong)化(hua)(hua)和凝固過程均(jun)大(da)大(da)加(jia)(jia)快(kuai),因而焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)速度加(jia)(jia)快(kuai)。在(zai)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)大(da)厚度件時(shi),電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束的(de)(de)(de)(de)(de)深穿透能(neng)(neng)力在(zai)提高(gao)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)效(xiao)率上(shang),發揮了(le)無可替代的(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)。在(zai)保(bao)持高(gao)效(xiao)率的(de)(de)(de)(de)(de)同時(shi),接(jie)頭(tou)質量(liang)精(jing)度也比(bi)較高(gao)。(3) 工(gong)(gong)件變形(xing)(xing)小(xiao)。由于能(neng)(neng)量(liang)集(ji)中(zhong),焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)速度快(kuai),輸(shu)入到(dao)工(gong)(gong)件的(de)(de)(de)(de)(de)熱量(liang)小(xiao),深寬(kuan)比(bi)大(da),焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)熱影響區(qu)小(xiao),因而產生的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)件變形(xing)(xing)較小(xiao)。(4) 焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)物理(li)性(xing)(xing)能(neng)(neng)好(hao)。電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)速度快(kuai),可以(yi)(yi)有(you)效(xiao)避免(mian)晶(jing)粒長大(da),增加(jia)(jia)接(jie)頭(tou)延展性(xing)(xing)。同時(shi),由于熱輸(shu)入小(xiao),高(gao)溫作用(yong)時(shi)間短,合金元(yuan)素析出少,所(suo)以(yi)(yi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)抗蝕性(xing)(xing)好(hao)。真空(kong)對焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)有(you)良好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)保(bao)護作用(yong),避免(mian)了(le)環境和不純(chun)物質對焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)金屬的(de)(de)(de)(de)(de)污(wu)染(ran)。(5) 焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)工(gong)(gong)藝參數(shu)易于調(diao)節,工(gong)(gong)藝適應(ying)性(xing)(xing)強,重復性(xing)(xing)和再現性(xing)(xing)好(hao)。(6) 真空(kong)電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束所(suo)具(ju)有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)攪拌作用(yong),打碎了(le)枝晶(jing),使(shi)得(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)區(qu)晶(jing)粒的(de)(de)(de)(de)(de)取向沒有(you)方向性(xing)(xing),并且(qie)使(shi)晶(jing)核(he)數(shu)目增加(jia)(jia),從而細化(hua)(hua)了(le)晶(jing)粒,使(shi)得(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)性(xing)(xing)能(neng)(neng)有(you)顯著提高(gao)。
正(zheng)是由于電子(zi)(zi)束(shu)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)所具(ju)有(you)的(de)(de)上述特點,使其(qi)(qi)非常適合于活潑(po)性(xing)強(qiang)的(de)(de)鈦合金(jin)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie),實現長服(fu)役壽命(ming)可靠(kao)性(xing)。實驗表明,TC4-DT 鈦合金(jin)真空(kong)電子(zi)(zi)束(shu)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭斷裂韌性(xing)和疲勞(lao)裂紋擴展抗力要優于母材(cai)。另外,對130 mm 厚的(de)(de)TB13 鍛件(jian)真空(kong)電子(zi)(zi)束(shu)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)研究發(fa)現,全焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)厚度焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)系數均(jun)大(da)于0.9,焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)KIC 值隨著(zhu)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)深度的(de)(de)增加而增大(da)。不過(guo),上部焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)及熱影響(xiang)區(qu)的(de)(de)韌性(xing)較其(qi)(qi)它層有(you)一定(ding)的(de)(de)降低(di),這是由于厚度較大(da)焊(han)(han)(han)(han)后易產生(sheng)組(zu)織不均(jun)勻,由此引起(qi)復雜的(de)(de)殘(can)余應(ying)力。試驗證明,通過(guo)焊(han)(han)(han)(han)后真空(kong)電子(zi)(zi)束(shu)局(ju)部熱處理可以改善焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)殘(can)余應(ying)力狀況,顯著(zhu)提(ti)升焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)質量(liang)。
