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设备加工镀锌管的热传导功率

更新时间:2020-04-11 16:08点击次数:
①低功率密度区,功率密度约小于3×102w/cm2.这时,热传导散失大量的热,被加热镀锌管材料只有轻微的可略而不计的熔化,这种热源难于实施对金属的焊接。②中功率密度区,功率密度范围为3×102~105Wcm2.这时的热过程以径向导热为主,材料被加热熔化,几乎没有蒸发,绝大多数金属电弧焊的功率密度都在这个范围内。③高功率密度区,功率密度范围为105~09Ww/cm2.处于此范围的焊接方法主要是电子束焊和激光焊,这时以蒸发为主,强烈的蒸发会在熔池中产生小孔。④超高功率密度区,功率密度大于109W/cm2.这时的蒸发更剧烈,高功率的脉冲激光聚焦成很小的束斑时即出现这种情况超高功率密度的脉冲激光束可用于打孔,其加工的小孔精度高,小孔侧壁几乎不受热传导的影响。高能束流加工技术是利用功率密度大于105w/cm的热源(激光束、电子束、等离子弧等)对材料或结构迸行的特种加工技术。这里所指的加工技术不仅仅是把材料加工制成具有先进技术指标的镀锌管,还包括利用高能束流制备新型材料。20世纪80年代以后,高能束流加工技术呈现出加速发展的趋势。高能束流由单一的光子、电子和离子或两种以上的粒子组合而成,高能束流焊接的功率密度达到105Wcm2以上。高能束流加工技术被誉为21世纪最有希望的加工技术,被认为“将为材料加工和制造技术带来革命性变化”,是当前发展最快的方法。高能束流焊接越来越引起更多国内外相关人士(如物理、材料、机械、计算机等)的关注。

        国内在高能束流装备水平上与国外有一定差距,但在工艺研究水平上较为接近,在某些方面有自己的特色在高能束流焊接过程中,由于热源能量密度高,在极短作用时间内,随着热源与被焊材料的相对运动形成连续的而且完全熔透的焊缝。“小孔效应”是高能束流焊接过程的显著特征,改变了能量传递方式,与常规电弧焊方法相比有明显的优点。高能束流焊接时基本不需要开坡口和填丝、焊缝熔深大于熔宽、焊接速度快、热影响区小、焊缝组织细化、焊接变形小由于有上述优势,高能束流焊接技术可以焊接难焊的镀锌管材料,并且具有较高的生产率。在核工业、航空航天、汽车等工业得到广泛的应用。随着高能束流加工技术的不断推广应用,也被越来越多的工业部门所选用。高能束流焊接装备向大型化发展有两层含义,一是设备的功率增大,二是采用该设备焊接的零件大型化。由于高能束流焊接设备—次性投资大,特别是激光焊和电子束焊设备,因此增大功率、提高熔深和焊接过程的稳定性、降低焊接成本,才能为工业界所接受。大型焊接设备建立之后,高能束流焊接的成本可以进一步降低,有利于在军用、民用各个工业领域中扩大应用。       

        对于超细晶粒钢,不论是屈服强度400MPa级还是800MPa级的钢种,由于晶粒度细小,焊接加热时会出现晶粒长大倾向,导致热影响区的脆化和软化。为了解决这一问题,可采用激光焊、等离子弧焊等焊接方法进行焊接。给出了屈服强度400MPa级超细晶粒钢的激光焊、等离子弧焊、混合气体保护焊热影响区粗昰区的晶粒长大倾向对比结果。试验结果表眀,激光焊热影响区粗晶区的晶粒长大倾向最小,显微组织为强韧性良好的下贝氏体(BL)+少量板条马氏体(ML)+少量铁素体和珠光体(F+P)。电子束焊可以焊接普通的结构钢,也可以焊接特殊金属材料(如超高强钢、钛合金、高温合金及其他稀有金属)以及异种金属之间的焊接。焊接大型铝合金零件中采用电子朿焊具有优势,在提高生产效率的同时得到了良好的焊接接头质量。汽车变速箱齿轮普遍采用电子束焊接,在航空发动机的叶片、涡轮盘修复中也用到电子束焊接。变截面电子束焊接技术的出现,为航空工业的发展起到了促进作用。正是由于这项技术使得许多复杂的飞机和发动机零件的次焊接完成成为可能,避免了多次焊接出现的局部焊接缺陷,提高了飞机的整体性能。