D0I:10.13374/j.issm1001-053x.1982.01.005 北京钢铁学院学报 1982年第1期 GH132合金电子束焊接裂纹的研究 北京钢铁学院高温教研室王敬智 湖南株州三三一厂焊接室张辉伦 摘 要 本文研究GH132合金电子束焊接裂纹的产生原因，以及与热影响区裂纹有关 的高温晶界相 一、概 述 也子東焊接是六十年代开始发极起来的高能焊接技术。这种方法的优点是焊接变形小， 速度快，生产周期短，控制方便而准确，容易实现自动化。这种焊接常用于原了能工业、航 空工业和宇航工业。 电子束焊接原理是根据电子加速到100干伏能深入铁的表面30微米的性质。如将加速电 子的能量增加到1000倍，即金属表面的单位面积能量（能量密度）超过105瓦/厘米时金属立 即溶化，这就是电子束的纵深穿透焊接。 电子束焊机的结构如图1所示。国外对电子束焊接设备使用的可整性，对电子枪的正确 设计，结构的合理性、合轴性、各种规范参数的稳 定性都进行了大量研究工作。 国内对电子束焊接工艺也有新的进展，它逐步 应用于一般材料和零件的成批生产，也应用于大厚 度产品及大型结构的焊接。 电子束焊的焊接工艺之不同于氩弧焊等离子 焊，主要是它们的焊接能量互不相同。氩弧焊能量 密度约为10瓦/厘米2、等离子焊约为10°瓦/厘 C3内)克地 米2、电子束焊约为107瓦/厘米2。正因为能量密度 不同，所以它们的焊缝宽深比也不同。等离子焊焊 光梁派虎 缝宽深比约为1：1，而电子束焊的宽深比可达1：10 电a始流 热转规雪 (见图2)。因电子束焊能量过分集中，所以热影 响区（以下简写HAZ)的晶界快速熔化，同样亦 以快速冷却，晶界来不及“愈合”，在拘束条件下 小增不宋 容易形成开裂或裂纹。-一年多来，我们对H△？的1 织和形成裂纹的原因已作了进一步的研究，现综述 如下。 图1电子束焊机的结构 43北 京 钢 铁 学 院 学 报 年 第 期 合金电子束焊接裂纹的研究 北 京钢铁 学院 高温 教研 室 王敬 智 湖南株 州三 三 一 厂 焊接 室 张 辉伦 要 本 文研 究 合 金 电子 束 焊接 裂 纹 的产 生 原 因 ， 以及 与 热影 响区裂 纹有关 的 高温 晶界相 概 电子 束焊接 是 六十年代 开 始发 展 起 来 的 高能 焊接 技 术 。 这种 方法 优点 是焊接 变形 小 ， 速 度 快 ， 生产 周 期 短 ， 控 制方 便而 准确 ， 容 易实现 自动化 。 这 种焊接 常用 于 原 子 能 工 业 、 航 空工业 和 宇航 工业 。 电子 束焊接 原 理是根 据 电子加 速 到 干伏能 深入 铁 的表面 微米 的性 质 。 如将加 速 电 子 的能 量增加 到 倍 ， 即 金属 表而 的单位面 积 能 量 能 量 密度 超 过 “ 瓦 厘 米时 金属 立 即熔 化 ， 这 就是 电子 束 的纵深穿 透焊 接 。 电子 束焊机 的 结构如 图 所示 。 国外对 电子 束焊接 设备使 用 的可 靠性 ， 对 电子枪 的正 确 设 计 ， 结 构 的合 理性 、 合 轴性 、 各种规 范参数 的稳 定性 都进 行 了大 量研究 工作 。 国内对 电子 束焊接工 艺也 有新 的进 展 ， 它逐 步 应 用 于一 般 材料和零件 的成 批 生产 ， 也应 用 于大厚 度 产 况 及 大型 结 构 的焊 接 。 电子 束焊 的 焊 接工 艺之 不 同于 氨弧焊 等 离子 焊 ， 主要 是 它们 的焊 接能 量互 不 相 同 。 氢弧焊 能 量 密度 约 为 ‘ 瓦 厘 米 、 等离子焊 约 为 。 瓦 厘 米 、 电子 束焊 约为 瓦 厘 米 “ 。 正 因为能 量 密度 不 同 ， 所 以 它们 的焊缝宽 深 比 也 不 同 。 等 离子焊焊 ， 缝 宽深 比 约 为 而 电子 束焊 的宽 深 比可 达 见 图 。 因 电子 束焊能 量 过分 集中 ， 所 以 热影 响 区 以下 简写 的 晶界 快速熔化 ， 同样亦 以 快速 冷却 ， 晶界来 不 及 “ 愈合 ” ， 在拘 束 条件下 容 易形 成 开裂 或裂 纹 。 一 年多来 ， 我们对 的组 织和形 成裂纹 的原 因 已作 了进一 步 的 研究 ， 现练 述 如下 。 图 电子 束 焊 机 的结构 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1982．01．005