1.2 高氮钢以及装甲钢国内外焊接研究及存在的问题

1.2.1 高氮钢国内外焊接研究以及目前应用发展状况

1.2.2 装甲钢国内外焊接研究及存在的问题

1.2.3 高氮钢与装甲钢异种材料焊接研究现状

1.3 电子束焊接研究

电子束焊接是目前最成熟的高能束流加工方法之一[6]。电子束焊接（EBW）是以 高能密度电子束作为能量载体对材料和构件实现焊接和加工的新型特种加工工艺方 法[4]。电子束焊接过程是高压加速装置形成高速率电子束流，通过磁透镜汇聚得到很 小的焦点，轰击装置置于真空或非真空的焊件时，电子动能迅速转化为热能，熔化金 属，实现金属的焊接功能[22]。文献综述

电子束焊接能量密度极高， 容易实现金属材料的深熔透焊接、焊缝窄、深宽比 大、焊缝热影响区小、焊接残余变形小、焊接工艺参数容易精确控制、重复性和稳定 性好，一般不需要填充金属，不用保护气体和焊剂，几乎可对任何金属材料惊醒焊接 等一系列优点[20]。当然，电子束焊接也存在一系列缺点，比如说电子束焊接结构比较 复杂，控制设备精度要求比较高，相对而言各种费用也高出不少，而且焊接过后冷却 速度较快，易引起焊接缺陷，如气孔，焊接缺陷等等，而且操作环境一般选择在真空 环境下操作，每次焊接装卸工件都得先抽取空气[21]。

电子束焊接在 20 世纪 60 年代初首先本来是用在原子能工业、飞机制造和宇航工 业贵重金属的焊接，但随着经济的快速的发展以及部分尖端技术的广泛引用，电子束 焊接已经逐渐走向了民用，特别是在汽车工业和机械制造业等领域逐渐代替了以往的 加工方法和生产流程。电子束焊接的电子束焊接正广泛应用于各种构件，如结构钢、 钛合金、铝合金、厚大截面的不锈钢和异种材料的焊接。在焊接大厚件方面，电子束 一直具有得天独厚的优势。鉴于电子束焊接的优缺点，以及电子束焊接的特点及应用 状况买电子束焊接的发展方向可以为：扩大在航空航天工业中的应用范围，并在修复 领域发挥作用， 焊接设备将趋向多功能化和柔性化，非真空电子束焊接的研究和应 用将日益成为热点，在厚大件和批量生产中继续发挥其独特优势，电子束焊接将成为

空间结构焊接的强有力工具。

1.4 课题的目的和任务

本实验采用高能电子束作为焊接热源，实现高氮钢和装甲钢的异种焊接，实验采 用的材料是 616 装甲钢和高氮钢，本实验分别对高氮钢和装甲钢实现了对焊以及分别 在高氮钢和装甲钢实行了堆焊，研究其焊接接头的宏观成型情况，微观组织，以及力 学性能，以及分别以装甲钢和装甲钢的宏观成型情况，微观组织，力学性能（主要是 通过测硬度）进行对比。来!自~751论-文|网www.751com.cn

（1）通过了解电子束焊机，然后通过高氮钢和装甲钢分别用电子束堆焊和对焊 调节合适的参数，通过几组对照找出合适的束流设定、聚焦设定、运动速度等等使焊 缝成形良好。

（2）开展电子束焊接异种钢焊接工艺实验，对焊接好的板材进行切割磨金相， 观察期宏观成型情况，后通过拍金相观察期微观组织，并研究高氮钢与装甲钢异种材 料电子束焊接接头典型缺陷、接头力学性能等。

（3）对电子束的焊接过的焊缝以及垂直于焊缝作力学实验研究其力学性能