大厚度钛合金结构电子束焊接制造基础研究 被引量：28

1

作者 李晓延 巩水利 +3 位作者 关桥 史耀武 张建勋 赵海燕 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期107-112,共6页

通过对大厚度电子束焊焊缝几何特征和接头组织和力学性能不均匀性的研究,提出焊缝几何特征表征参量和不均匀性表征因子;通过对接头损伤、断裂和疲劳的实验和理论研究,提出大厚度钛合金电子束焊接接头的失效机理;通过对焊接应力变形的理... 通过对大厚度电子束焊焊缝几何特征和接头组织和力学性能不均匀性的研究,提出焊缝几何特征表征参量和不均匀性表征因子;通过对接头损伤、断裂和疲劳的实验和理论研究,提出大厚度钛合金电子束焊接接头的失效机理;通过对焊接应力变形的理论和数值模拟研究,提出大厚度钛合金电子束焊接接头残余应力形成的机理;在上述研究的基础上,设计大厚度钛合金电子束焊接结构完整性评价体系.从而有望建立大厚度钛合金电子束焊接接头性能定量调控理论与工艺方法和有自主知识产权的大厚度钛合金电子束焊接结构强度、断裂和疲劳完整性评价的方法和指南. 展开更多

关键词 电子束焊接 钛合金结构 结构完整性

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航空轻质合金及其激光焊接头盐雾腐蚀行为研究 被引量：5

2

作者 钟飞 史耀武 +2 位作者 李晓延 巩水利 陈俐 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第z1期449-452,共4页

对1420铝锂合金、BT20钛合金薄板及其激光焊接头的耐腐蚀性进行了研究。实验按照GB/T10125-1997《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》进行。极化曲线和中性盐雾腐蚀实验表明:钛合金耐腐蚀性能良好,腐蚀失重不明显。电镜扫描观察发现,1420铝锂... 对1420铝锂合金、BT20钛合金薄板及其激光焊接头的耐腐蚀性进行了研究。实验按照GB/T10125-1997《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》进行。极化曲线和中性盐雾腐蚀实验表明:钛合金耐腐蚀性能良好,腐蚀失重不明显。电镜扫描观察发现,1420铝锂合金锈点直径较大,且连成片,表面明显变色。 展开更多

关键词 铝锂合金 钛合金 激光焊接 盐雾腐蚀

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高温封严涂层材料的基本性能研究与评价 被引量：21

3

作者 程旭东 高忠宝 +2 位作者 李其连 肖巍 闵捷 《表面技术》 EI CAS CSCD 2008年第4期21-22,共2页

为了提高飞机发动机用封严涂层的使用温度，适应发动机的迅猛发展，对能够在高温条件下使用的封严涂层材料进行了研究，自行设计制备了可磨耗封严涂层团聚粉末材料，使用等离子喷涂工艺成功制备了P7268涂层，随后对研制的在1000℃以上... 为了提高飞机发动机用封严涂层的使用温度，适应发动机的迅猛发展，对能够在高温条件下使用的封严涂层材料进行了研究，自行设计制备了可磨耗封严涂层团聚粉末材料，使用等离子喷涂工艺成功制备了P7268涂层，随后对研制的在1000℃以上环境使用的高温封严涂层P7268的基本性能进行探讨，并对涂层在1000℃的高温稳定性和1000℃～室温抗热震性能进行了试验。测试发现，P7268涂层在所测试温度具有良好的高温稳定性，具有较小的硬度变化，并且涂层的抗热震性能可以达到耐冷热循环50次。 展开更多

关键词 高温 可磨耗封严涂层 硬度 结合强度 热震

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TC4钛合金薄板激光焊接头疲劳性能研究 被引量：34

4

作者 梁春雷 李晓延 +1 位作者 巩水利 陈俐 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期48-51,共4页

研究了TC4钛合金薄板母材及其激光焊接头的拉伸和疲劳性能。结果表明:与母材相比激光焊接头的强度升高,延伸率下降;拉伸试样均断在母材。激光焊接头的疲劳寿命在低应力水平时高于母材,而在高应力水平时低于母材。在疲劳扩展区,母材为韧... 研究了TC4钛合金薄板母材及其激光焊接头的拉伸和疲劳性能。结果表明:与母材相比激光焊接头的强度升高,延伸率下降;拉伸试样均断在母材。激光焊接头的疲劳寿命在低应力水平时高于母材,而在高应力水平时低于母材。在疲劳扩展区,母材为韧性穿晶断裂,熔合区则呈现出韧性和脆性相混合的断裂形貌;在瞬断区,母材由等轴韧窝组成,而熔合区主要为粗大的穿晶解理平面。 展开更多

关键词 钛合金 激光焊 疲劳性能

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EB-PVD制备γ-TiAl基合金薄板的研究 被引量：11

5

作者 章德铭 陈贵清 +1 位作者 韩杰才 姚振中 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2006年第4期35-38,共4页

采用一种新型的制备工艺———电子束物理气相沉积(EB-PVD)技术,成功制备了尺寸为150mm×100mm×0.4mm的-γTiA l基合金薄板,并采用扫描电子显微镜(SEM)和X-射线衍射(XRD)等测试手段对蒸镀态及热处理态试样的物相组成和断口形... 采用一种新型的制备工艺———电子束物理气相沉积(EB-PVD)技术,成功制备了尺寸为150mm×100mm×0.4mm的-γTiA l基合金薄板,并采用扫描电子显微镜(SEM)和X-射线衍射(XRD)等测试手段对蒸镀态及热处理态试样的物相组成和断口形貌等进行分析。结果表明,蒸镀态-γTiA l基合金薄板由γ相、α2相和τ相组成,表面质量良好,内部自然分层,显微组织结构为柱状晶。经1000℃/16h的真空退火处理后,柱状晶转变为等轴晶,τ相消失,α2相含量显著减少,同时有消除分层现象的趋势,材料的断裂方式由沿晶脆性断裂转变为沿晶脆性断裂和韧窝韧性断裂的混合断裂方式。 展开更多

关键词 Γ-TIAL基合金 薄板 电子束物理气相沉积 组织与性能

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1420铝锂合金薄板激光焊接头的撕裂韧性研究 被引量：5

6

作者 钟飞 史耀武 +2 位作者 李晓延 巩水利 陈俐 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2005年第2期20-25,共6页

对 1420铝锂合金及其激光焊接头的撕裂韧性进行了研究。试验按照美国材料试验学会ASTMB871—01《铝合金产品撕裂试验标准》进行。同时调查了铝合金及激光焊接接头的硬度分布及显微组织。撕裂试验表明,所有试样的启裂能均高于裂纹扩展能... 对 1420铝锂合金及其激光焊接头的撕裂韧性进行了研究。试验按照美国材料试验学会ASTMB871—01《铝合金产品撕裂试验标准》进行。同时调查了铝合金及激光焊接接头的硬度分布及显微组织。撕裂试验表明,所有试样的启裂能均高于裂纹扩展能。不论启裂能还是裂纹扩展能,基材均高于焊缝及热影响区,基材L T方向高于T L方向。断口观察发现,基材的断口表面,特别是T L方向存在长而深的撕裂凹槽,焊缝及热影响区试样表面主要是沿晶或沿亚晶的脆性断口。由基材的高韧性到焊缝与热影响区的低韧性,是由于发生了断裂模式的转变,发生了由延性断裂向沿晶脆性断裂的转变。 展开更多

关键词 1420铝锂合金 激光焊接 热影响区 断口 铝合金 焊缝 硬度分布 基材 韧性 撕裂

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BT20钛合金激光焊接接头的断裂韧性研究 被引量：7

7

作者 钟飞 史耀武 +2 位作者 李晓延 巩水利 陈俐 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期33-37,共5页

对BT20钛合金及其激光焊接接头的断裂韧性进行了研究。同时分析了合金及激光焊接接头的硬度分布及显微组织。断裂实验表明,除了一个焊接接头紧凑拉伸(CT)试样是脆性启裂外,其它CT试样均在裂纹延性启裂并缓慢扩展后,发生脆性失稳断裂。... 对BT20钛合金及其激光焊接接头的断裂韧性进行了研究。同时分析了合金及激光焊接接头的硬度分布及显微组织。断裂实验表明,除了一个焊接接头紧凑拉伸(CT)试样是脆性启裂外,其它CT试样均在裂纹延性启裂并缓慢扩展后,发生脆性失稳断裂。母材的断裂韧性明显高于焊接接头,轧制方向对母材断裂韧性的影响不明显。焊接热影响区的断裂韧性介于母材和焊缝金属之间。本研究采用的焊后热处理没有改善焊接接头的断裂韧性,还有进一步恶化的趋势。添加活性剂对焊缝金属的断裂韧性没有明显作用,但对延性裂纹扩展长度有所改善。 展开更多

关键词 BT20钛合金 激光焊接 断裂韧性

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TiAl/NiCoCrAl层板复合材料的EB-PVD制备及组织性能研究 被引量：5

8

作者 张如炳 陈贵清 +3 位作者 章德铭 姚振中 张幸红 韩杰才 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2008年第1期30-34,共5页

采用电子束物理气相沉积(EB-PVD)技术,成功制备了尺寸为150mm×100mm×0.4mm的TiAl/NiCoCrAl层板复合材料,并对其物相组成、断口形貌和室温力学性能与TiAl单层材料进行了对比分析。结果表明,在TiAl/NiCoCrAl层板复合材料中,NiCo... 采用电子束物理气相沉积(EB-PVD)技术,成功制备了尺寸为150mm×100mm×0.4mm的TiAl/NiCoCrAl层板复合材料,并对其物相组成、断口形貌和室温力学性能与TiAl单层材料进行了对比分析。结果表明,在TiAl/NiCoCrAl层板复合材料中,NiCoCrAl层主要由Ni3Al和NiCrCo组成,TiAl层由γ相、α2相和τ相组成且未发现TiAl单层材料中看到的分层现象;TiAl/NiCoCrAl层板复合材料的强度和韧性都要高于TiAl单层材料,其断裂方式由沿晶脆性断裂转变为具有一定延性的穿晶断裂和沿晶断裂的混合断裂方式。TiAl/NiCoCrAl层板复合材料的强化机制主要为细晶弥散强化;该材料的韧化机制主要为裂纹的偏转、微桥接和弯曲增韧。 展开更多

关键词 TiAl/NiCoCrAl 层板复合材料 电子束物理气相沉积 组织与性能 强韧化

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铝合金激光深熔焊气孔形成机理与控制技术 被引量：25

9

作者 巩水利 姚伟 Steve Shi 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期60-62,116,共4页

观察了铝合金激光深熔焊气孔的分布特征和形貌特征,深入分析了气孔的形成机理,研究了双光点能量分布的激光对铝合金激光深熔焊气孔的控制效果.结果表明,铝合金激光深熔焊焊缝中存在分布特征和形貌特征不同的两类气孔,即冶金类气孔和工... 观察了铝合金激光深熔焊气孔的分布特征和形貌特征,深入分析了气孔的形成机理,研究了双光点能量分布的激光对铝合金激光深熔焊气孔的控制效果.结果表明,铝合金激光深熔焊焊缝中存在分布特征和形貌特征不同的两类气孔,即冶金类气孔和工艺类气孔.冶金类气孔的形成与氢在熔池中的析出、聚集与合并有关,而工艺类气孔产生的根本原因是焊接过程中匙孔的瞬间失稳.采用双光点能量分布的激光焊接铝合金可以扩大匙孔张口和根部直径,改善匙孔壁的波动状态,增强匙孔的稳定性,从而减少工艺类气孔的产生,但对冶金类气孔没有明显影响. 展开更多

关键词 激光深熔焊 气孔 双光点 铝合金

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铝合金激光焊接技术的应用与发展 被引量：26

10

作者 陈俐 巩水利 《航空制造技术》 2011年第11期46-49,共4页

随着激光技术和铝合金研制技术的发展,进一步开展铝合金激光焊接应用技术基础研究,开发铝合金激光焊接新工艺,更有效地拓展铝合金激光焊接结构的应用潜力,从而了解铝合金激光焊接技术的应用现状及发展趋势就显得尤为重要。

关键词 铝合金激光焊接 铝合金 技术基础研究 焊接速度 焊接熔深 轻有色金属合金 激光焊接技术 激光深熔焊接

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纳米氧化锆热障涂层完整性研究 被引量：1

11

作者 杨伟华 王纯 李其连 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2008年第S1期79-81,94,共4页

分别采用超音速火焰喷涂技术(HVOF)与大气等离子喷涂技术(APS)喷涂NiCrAlY粘结底层, APS喷涂纳米氧化锆的方法获得了两种热障涂层(涂层A与B),并评估了热震试验前后涂层的完整性。试验结果表明:二者热震前,完整性基本相当,涂层结合强度为... 分别采用超音速火焰喷涂技术(HVOF)与大气等离子喷涂技术(APS)喷涂NiCrAlY粘结底层, APS喷涂纳米氧化锆的方法获得了两种热障涂层(涂层A与B),并评估了热震试验前后涂层的完整性。试验结果表明:二者热震前,完整性基本相当,涂层结合强度为(55±5)MPa;但是经过热震试验后,涂层A具有更好的完整性。 展开更多

关键词 超音速火焰喷涂(HVOF) 纳米氧化锆热障涂层 涂层完整性 抗热震性能

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激光冲击处理技术的应用潜力

12

作者 曹子文 邹世坤 +1 位作者 谭永生 张晓兵 《航空制造技术》 2007年第z1期365-367,共3页

介绍了新兴激光冲击处理技术的国内外最新应用情况,如消减焊缝区残余应力、应用于高温的高周疲劳零件以及激光冲击处理与其他工艺的复合等.

关键词 激光冲击处理 激光脉冲 残余应力

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激光焊接过程的流体动力学研究

13

作者 王宏 巩水利 史耀武 《航空制造技术》 2007年第z1期352-355,共4页

建立了描述小孔传热的激光深熔焊过程组合体热源模型,使用计算流体力学的控制容积法将控制方程进行离散处理后,采用SIMPLE算法求解了质量守恒、动量守恒和能量守恒方程组,模拟了激光焊接小孔的形状和尺寸以及焊接熔池的流动速度分布.结... 建立了描述小孔传热的激光深熔焊过程组合体热源模型,使用计算流体力学的控制容积法将控制方程进行离散处理后,采用SIMPLE算法求解了质量守恒、动量守恒和能量守恒方程组,模拟了激光焊接小孔的形状和尺寸以及焊接熔池的流动速度分布.结果显示,焊接小孔的稳定性随着焊接速度的增加而降低,熔池流动速度受Marangoni驱动力的直接影响,模拟焊缝形状和尺寸与实际焊缝吻合良好. 展开更多

关键词 激光焊接 小孔 焊接熔池 数值模拟

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厚板TC4钛合金电子束焊接头组织和力学性能研究 被引量：20

14

作者 温锦志 卜文德 +2 位作者 李建萍 王西昌 柯黎明 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2016年第17期66-69,73,共5页

对30 mm厚TC4钛合金进行电子束焊接试验,通过金相分析以及显微硬度测试对焊接接头的显微组织和力学性能进行了研究。结果表明,TC4钛合金母材由等轴α以及部分β转变组织组成,焊缝区组织在纵向上具有不均匀性。焊缝顶部β柱状晶粗大,沿... 对30 mm厚TC4钛合金进行电子束焊接试验,通过金相分析以及显微硬度测试对焊接接头的显微组织和力学性能进行了研究。结果表明,TC4钛合金母材由等轴α以及部分β转变组织组成,焊缝区组织在纵向上具有不均匀性。焊缝顶部β柱状晶粗大,沿熔合线向顶部生长,中部和下部柱状晶相对较小,垂直熔合线向焊缝中心对称竞相生长。β晶粒内部微观组织为针状马氏体,马氏体尺寸从焊缝顶部到底部逐渐减小。热影响区显微组织为等轴初生α相和α'针状马氏体,以及未完全转变的β相。焊缝区和热影响区显微硬度值高于母材;在焊缝区纵向上,顶部显微硬度值为340 HV,随着距离焊缝顶部距离的增加,硬度值显著增大,最大值为435 HV。 展开更多

关键词 厚板TC4钛合金 电子束焊 显微组织 力学性能

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热障涂层界面扩散阻挡层研究进展 被引量：2

15

作者 张晓囡 张华芳 +1 位作者 李庆芬 郑玉峰 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期14-17,共4页

介绍了热障涂层体系陶瓷层/粘结层界面的氧化过程和粘结层/基体界面金属元素的互扩散现象,重点综述了采用阻挡层控制界面氧化和金属元素互扩散的国内外研究进展。氧化扩散阻挡层都含有Al元素,目的是在界面处形成致密的Al2O3保护膜;金属... 介绍了热障涂层体系陶瓷层/粘结层界面的氧化过程和粘结层/基体界面金属元素的互扩散现象,重点综述了采用阻挡层控制界面氧化和金属元素互扩散的国内外研究进展。氧化扩散阻挡层都含有Al元素,目的是在界面处形成致密的Al2O3保护膜;金属元素扩散阻挡层的选择要同时考虑它对元素扩散的阻挡作用和对界面结合力的影响。 展开更多

关键词 热障涂层 界面扩散 TGO MCRALY 扩散阻挡层

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TC4钛合金电子束焊接接头中值疲劳寿命研究 被引量：1

16

作者 赵大伟 赵秀娟 +2 位作者 罗宇 王亚军 刘昕 《航空制造技术》 2009年第14期88-90,共3页

研究了TC4钛合金母材及2种不同焊接工艺电子束焊接接头的拉伸性能和疲劳性能,测试了同一应力水平下的疲劳寿命。疲劳测试试验结果表明:与母材相比,TC4钛合金电子束焊接后拉伸性能提高,延伸率降低。

关键词 钛合金 电子束焊 中值疲劳寿命

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电子束焊接数值模拟新型热源模型的初步探索 被引量：23

17

作者 王西昌 吴冰 +1 位作者 左从进 刘方军 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期81-84,共4页

旋转高斯曲面体热源模型,能较好的反映电子束焊接深熔焊的特点,但只能得到圆滑的“抛物”形焊缝。作者对此进行了改进,使其能较好的反映常见的“酒杯”形或“钉”形焊缝,并采用了ANSYS软件对平板电子束焊接温度场进行了数值模拟,同时从... 旋转高斯曲面体热源模型,能较好的反映电子束焊接深熔焊的特点,但只能得到圆滑的“抛物”形焊缝。作者对此进行了改进,使其能较好的反映常见的“酒杯”形或“钉”形焊缝,并采用了ANSYS软件对平板电子束焊接温度场进行了数值模拟,同时从焊缝形貌及试验测得的热循环曲线进行验证,得到了与试验结果较吻合的温度场计算结果。 展开更多

关键词 电子束焊接 热源模型 温度场 焊缝形貌 热循环曲线

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TA12钛合金电子束焊接组织性能及残余应力分析 被引量：22

18

作者 付鹏飞 黄锐 +1 位作者 刘方军 左从进 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期82-84,共3页

采用电子束焊接TA12钛合金薄板焊缝表面成形良好,焊缝区以马氏体组织为主,细小的稀土相呈均匀弥散分布状态;随着距焊缝距离的增加,稀土相尺寸逐渐增大,数量逐渐减少,并逐渐趋于球形,沿接头呈一定的规律性分布。小孔法残余应力测试结果表... 采用电子束焊接TA12钛合金薄板焊缝表面成形良好,焊缝区以马氏体组织为主,细小的稀土相呈均匀弥散分布状态;随着距焊缝距离的增加,稀土相尺寸逐渐增大,数量逐渐减少,并逐渐趋于球形,沿接头呈一定的规律性分布。小孔法残余应力测试结果表明,垂直于焊缝方向残余应力以纵向应力主,应力呈梯度分布,横向应力较低;焊缝区为纵向拉应力区,应力峰值低于其屈服强度,横向应力为较小的压应力;沿焊缝试板中心区(±20 mm范围内)焊接残余应力分布趋于稳定。 展开更多

关键词 TA12钛合金 电子束焊接 稀土相 残杂应力

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工艺参数对304不锈钢脉冲Nd:YAG激光/TIG电弧复合焊焊缝成形的影响 被引量：14

19

作者 张林杰 张建勋 +2 位作者 曹伟杰 柴国明 巩水利 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期33-36,114-115,共4页

研究了304不锈钢脉冲Nd:YAG激光/TIG电弧复合热源焊接工艺参数对焊缝成形的影响.结果表明,脉冲Nd:YAG激光/TIG电弧复合焊焊缝横截面面积大于单一激光焊焊缝横截面面积与单一TIG焊焊缝横截面面积之和,具有协同效应;激光功率增大时,复合... 研究了304不锈钢脉冲Nd:YAG激光/TIG电弧复合热源焊接工艺参数对焊缝成形的影响.结果表明,脉冲Nd:YAG激光/TIG电弧复合焊焊缝横截面面积大于单一激光焊焊缝横截面面积与单一TIG焊焊缝横截面面积之和,具有协同效应;激光功率增大时,复合焊焊缝熔深和熔宽均增大,复合焊焊缝横截面面积增大,复合热源热效率也增大;离焦量从-3 mm增大到5 mm的过程中,复合焊焊缝熔深、熔宽、焊缝横截面面积和复合热源热效率均先增大,在离焦量为-1 mm时达到最大值,然后随离焦量的进一步增大而减小;焊接速度减小时,复合焊焊缝熔深、熔宽和焊缝横截面面积均增大,但复合热源热效率减小. 展开更多

关键词 激光/TIG复合焊 焊缝形貌 工艺参数 不锈钢

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TC4钛合金扫描电子束焊接温度场数值模拟 被引量：14

20

作者 陈彬斌 庞盛永 +3 位作者 周建新 锁红波 陈哲源 巩水利 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期33-37,114-115,共5页

建立了TC4钛合金扫描电子束焊接三维温度场的数学模型.采用电子束光斑半径较大的焊接工艺,开展了椭圆扫描/无扫描电子束焊接的试验和数值模拟研究.模拟结果与试验结果吻合良好.结果表明,电子束扫描可使高温熔池的深度减小、宽度增加、... 建立了TC4钛合金扫描电子束焊接三维温度场的数学模型.采用电子束光斑半径较大的焊接工艺,开展了椭圆扫描/无扫描电子束焊接的试验和数值模拟研究.模拟结果与试验结果吻合良好.结果表明,电子束扫描可使高温熔池的深度减小、宽度增加、提前进入稳态,并且显著降低熔池最高温度和冷却速度.对加速电压为60 kV、电子束流为10 mA、焊接速度为0.9 m/min的电子束焊接工艺,频率为500 Hz的电子束椭圆扫描可使熔池最高温度降低近1 900 K、冷却速度每秒降低近100 K. 展开更多

关键词 钛合金 电子束扫描 温度场 数值模拟 熔池

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