机械工艺师∞００．１０５１电子束焊接技术的应用
口尹夕兵
近几年，我厂开发出日本五十铃系列ＭＳＡ、ＭＳＢ数种汽车变速器及ＴＣＭ叉车变速器，其产品的技术水平在国内处于领先地位。
在齿轴零件的制造过程中，有些零件考虑其结构及加工工艺性，大胆采用了国内先进的电子柬焊接技术，应用效果较为显著，既提高了产品质量，又降低了生产成本。
一、设备概况
１．我厂现采用的电子束焊机是北京中科电气高技术公司生产的低真空齿轮焊接专用设备，型号为ＥＢＷ－－－４ＧＣ，焊接具有可靠的自动运行程序系统，操作方便、焊缝质量优良、重复精度高。
２．设备的电子束加工原理，是由灼热阴极所发射的电子流在阴、阳极高压作用下加速，经过磁透镜汇聚到工件上，并冲击工件，将动能转化为热能。
在功率密度高达１盯一１妒Ｗ／ｍＦ的条件下，使金属快速地加热、熔化完成焊接加工。
３．加工特点
１）因为电子束的能量密度高，在加速高压作用下，电子被加速至１／２—１／３倍光速。
使被轰击的工件焊缝处温度瞬间可达ｌＯ＇℃以上，几乎可熔化各种金属如黑色、有色、耐熔、活性金属及其合金，实现其焊接的目的。
２）热影响区域小，焊缝的深宽比可达５０：ｌ，焊接变形较小（能量集中，产生高温时间短），当焊缝深度为３．４ｍｍ时，变形可控制在０．０１。
０．０２ｒａｍ，可实施精加工后的焊接，即焊接后无需再进行加工。
３）由于焊接过程是在真空中进行，排除了大气中的有害气体（如氢、氧等）的影响，焊接缺陷少。
４）由于电子束能量密度高，焊接速度可以很高，生产率水平较高可达６０件／ｄ，时。
５）焊接完成后可采用着色探伤或采用超声波探伤仪进行探伤检查，我厂现采用ｕＦ眦Ａ型智能超声波齿轮焊缝探伤机。
二、影响焊接质量的因素
１．材料的可焊性
根据钢的化学成份与焊接热影响区淬硬性的关系，把钢中的合金元素（包括Ｃ）的含量，按其作用折算成碳当量作为粗略地评定钢材焊接性的一种参考指
标。
碳当量计算公式如下：
ｎｎ．Ｍｎ．Ｃｒ＋Ｍｏ＋Ｖ．Ｎｉ＋Ｃｕ
Ｌ冒２。
＋百＋——『＿＋—话一
当岛≥０．３５时，可焊性较差。
因为碳当量越高，淬硬性越大，形成马氏体焊接时极易产生裂纹，导致焊接无效。
２．电子束焊缝处不需开坡口也不需大的倒角，且焊缝与凸起边缘应保持有０．７—１．５ｍｍ的距离。
避免边缘被电子柬熔化，使工件报废。
３．焊缝处配合间隙选用过渡配合Ｈ６，ｒ６或ＨＳ／ｒ７，以最大间隙≤０．０３ａｒｅａ，最大过盈≤０．０３Ⅻ为宜。
焊后变形要求高时，应选择过盈较为合适。
４．压嵌深度相等，保持被焊面平整，以防焊偏或焊深减少。
５．焊接夹具的定位及焊件与夹具的配合精度应合适。
主要目的在于保证电子束准确地打在焊缝上。
６．焊接前应进行清洗，需去除焊接表面的油污、杂屑等，而后进行烘干，并在６ｈ内实施焊接。
三、电子束焊接土艺实例
１．３ｔ液力叉车输入轴总成零件的加工
该零件系叉车变速器中较为复杂的零件之一，从工艺上分析其最大直径≠１３８与最小直径处≯３０差值很大，台阶长度较长，并且具有Ｉ／，１２６空腔。
从材料利用或从毛坯锻造角度出发，不宜采用整体设计，否则，既浪费材料，又浪费机加工工时；另外输入轴外圆上多环形槽，且轴体一端有细长深孔，另一端又有渐开线花键内齿，离台器壳内腔壁薄，两端均有８等分槽，不宜采用整体设计，否则将造成机加工困难，甚至影响加工质量（见图１）。
焊接部分进行防渗处理，输Ａ轴热处
图２翰Ａ轴总虞
５２机械工艺师２０００，１０
雷达天线外导体的振动镗孔
口肖继明郑建明袁启龙李言李淑娟口付海军
摘要利用振动切削技术和一种集镗、饺和挤压于一体的深孔专用镗头，很好地解决了雷达天线外导体的深乳加工，效率高，刀具寿命长。
美键词：雷达天线外导体深孔加工振动镗削
雷达天线外导体是雷达的关键零件，其结构特点是薄壁长管件，内孔尺寸精度、形状精度和表面粗糙度要求高，材料强度、硬度较低，塑性较大，深孔加工是其生产中的一大难题。
采用振动切削深孔镗孔技术，结合研制的一种集镗、铰和挤压于一体的深孔专用镗头，一次镗孔即达到外导体深孔加工的技术要求。
一、雷达天线外导体工艺分析
图ｌ所示为雷达天线规格中两种天线外导体简图，材料为黄铜管（Ｈ６２一Ｙ或Ｙ２），直径上的镗孔加工余量１—４１１３ＴＩ；强度钆＝３４０Ｎ，Ⅻｎ２，延伸率ａｍ＝３０畅，加工中易变形，断排屑困难，易粘结等；壁厚与孔径比８，Ｄ为１，２ｌ一１ｔ１０，长度与孔径比Ｌ／Ｄ达３２—７４．５，属薄壁长管零件，加工工艺难点主要是深孔加工。
用普通的深孔镗刀加工，由于刀具的自导性和工作平稳性差，极易使孔镗偏或出现多边形（试验中常常是三角形）。
同时伴有孔径扩大和表面波纹产生。
因此，提高刀具在镗削过程中的白导性和工作平稳性是解决问题的关键。
试验研究表明，应从以下两方面提高刀具在镗孔过程中的自导性和工作平稳性，即一方面采用具有良好工艺效果的振动切削镗孔技术代替传统的镗孔方法，改善刀具的工作条件和切削性能，解决断排屑问题，提高加工质量；另一方面改进刀具结构，提高刀具的自导性和稳定性。
图１井导体零件简图
理后继续完成全部加工（主要指磨加工），离台器壳调质处理后完成全部加工，再实施电子束焊接。
焊后．着色法探伤检查。
在最初的试验中，由于离合器采用加ｃｒ材料，碳当量高，焊接后出现裂纹等缺陷，改用３５钢，焊接性能明显改善。
该零件经长期使用证。
焊接部位质量稳定、可靠。
２．日本五十赞咖姒、ＭｓＢ变速器二轴上的传动轮（采用接合齿齿轮本体的光轴电子束焊联接方式在开发产品的初期，此处采用的是花键联接方式（见
２）。
这种联接方式中，由于齿体外花键齿采用插削加工（齿厚尺寸公差不能过小，否则将不经济）而且经过热处理后产生变形。
压配前，齿环内花键齿（拉削加工）也已经过最终热处理，必然存在热处理变形，诸多的影响因素造成内、外花键齿齿厚的尺寸变动，压配时过盈量极难控制到设计的理想程度。
压配后可能随机出现压裂（过盈量过大）或松脱现象（过盈量过小，甚至出现间隙）。
而后采用电子柬焊接工艺（见图３），经过工艺验证、变速器台架试验以及整车道路试验，焊接后联接强度满足设计要求。
由花键过盈联接，改为光轴、图２传动齿轮的原设计圈３改进后的传动齿轮设计光孔电子束焊工艺，光轴、光孔加工精度易于保证，且不受热处理变形的影响（先焊接成总成后，再进行热处理）．既保证了产品质量，提高了劳动效率，又降低了生产成本。
作者通讯地址：安簟省汽车齿轮葙甚厂（２，砷ＩＯ）
收稿日期：加哪２７
电子束焊接技术的应用
作者：尹夕兵
作者单位：
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