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具有毛细管板接头的钎焊结构件在航空飞行器的发动机中有着重要的应用。用传统的真空辐射炉对此类构件进行钎焊难以满足结构件的设计要求。真空电子束钎焊方法作为一种新颖的焊接方法,具有高效、节能、热影响区小等优点,适合此类零件的焊接。
本文根据不锈钢真空电子束钎焊的特点,将电子束点热源转化为扫描加热时的面热源,建立了一个三维温度场有限元分析模型,利用ANSYS软件进行钎焊温度场模拟,并做相关工艺试验,用热电偶对工件表面温度进行测量,将测量数据与计算结果相比较,二者显示出很好的一致性,证实该有限元分析模型是合理的。
随后,本文利用该模型分析了不同规范参数(电子束斑直径、扫描半径、束流、扫描轨迹)对钎焊温度场的影响,预测出能够获得理想钎焊温度场的规范参数,并用这些规范参数对实际工件进行钎焊, 获得了良好的钎焊接头和与计算结果相吻合的实验数据。进一步证明所建立的温度场有限元分析模型是合理的。