齿轮类零件电子束焊接的特点与课件

传动零部件电子束焊接的特点与结构一．电子束焊接工艺的优点

电子束能量密度高，焊缝深宽比大

焊接速度快，输入线能量较低，焊缝及热影响区窄，焊后变形小电子束焊接参数能够被精确控制，焊接重复性及稳定性好生产效率高，可广泛应用于工业化生产中汽车变速箱齿轮EB载重卡车变速箱齿轮EB行星减速器内齿圈组件

EBEB

涡轮增压器

EBEBEB载重卡车前后桥三.传动零件电子束焊接结构的合理性分析a焊缝内置式分解b焊缝外置式分解汽车变速箱的各档齿轮结构类似，根据零件的尺寸结构可以分解成两种结构形式1．

齿轮焊缝分解位置分析A结构同步齿环结构刚性较好，焊后不易产生变形，因此多数汽车齿轮采用这种接头形式，尤其适用于焊深较大的载重汽车齿轮；B结构因同步齿环比较单薄，焊后易产生翘曲变形、及表面下塌等缺陷。可先将留有余量的齿环坯料与主齿焊接，焊后再平端面，成齿。这种分解方式多在受齿轮结构限制，或要求的焊深不大，焊接线能量较小的情况下采用。a卧式分解b立式分解数控加工中心变速箱齿轮a为零件卧式装配，径向焊接的焊缝形式，这种方式因焊缝横向收缩时所受拘束应力较小，因此在焊接淬硬倾向较大、易产生冷裂纹的钢种时，多采用此种焊接方式b所示为零件立放，电子束轴向焊接的焊缝形式，以这种方式焊接的零件焊后变形小，结构紧凑，可充分利用箱体的有限空间3.电子束焊接件的配合间隙：焊缝形式为径向焊接的对接接头一般不留间隙，接头止口配合宜适当放松，以利焊缝轴向收缩。如果焊缝为轴向焊接的配合接头，其配合公差取决于工件厚度，通常为过渡配合，一般接头间隙不大于0.13mm。当齿轮为中碳合金钢或高碳钢等易开裂材料时，为避免焊后产生裂纹，应采用过盈配合。

4.焊接接头须留有出气通道空腔EB焊缝接头附近存在空腔，焊前抽真空时空腔内气体不易抽净，因而焊接时残留空气被加热膨胀，由焊缝熔池喷出使焊缝由于飞溅出现较大凹陷或出现气孔。因此，这类接头形式必须设法留出空气逸出的通道6.保证焊缝深度的几种方法

试片穿透法超声探伤法开孔法其他：透射电子测量、计算尺、查表四.关于零件原材料的化学成份及热处理状态2.钢材中硫、磷等杂质的含量

一般钢材S、P的含量只要小于0.03％～0.04％都是合格的。但在电子束焊接应用上，对钢材中S、P的含量却提出了较高要求(<0.02%)。这与电子束焊缝的形状特点及焊缝结晶裂纹的产生机理密切相关。

较浅熔深的焊缝受力情况较大熔深的电子束焊缝受力情况

电子束焊缝所承受的焊接残余应力正好作用在焊缝柱状晶粒交遇的结晶面上，而该位置正是低熔点的杂质富集，晶粒之间联系较差的部位，因而极易在此引起结晶裂纹。

3.钢材的热处理状态

一般情况下，大批量生产的齿轮应当采取先进行电子束焊接，后整体渗碳淬火的方式，这样既可以保证焊缝质量，又能达到较高的生产率。

对于某些加工精度较高，必须热后焊接的齿轮则要采取一些特殊措施。如渗碳淬火钢在渗碳时，需对焊口附近进行保护，如镀铜、镀锡或涂抹防渗碳涂层等，也可将渗碳层加工掉；中高碳钢的热处理工艺就必须采取局部淬火方式，使焊缝附近没有淬硬层。五.结论：1）

电子束焊接技术已广泛地应用于各种齿轮零件的加工过程当中，成为一种不可替代的先进加工手段2）

电子束焊接工艺有其独特的优势，在齿轮及传动类零件的设计制造过程中，应用电子束焊接可大大降低成本，提高精度，优化零件结构3)材料的成分和热处理状态对焊接质量的好坏起着决定作用，其中C含量达到一定水平时，S，P杂质的存在是造成裂纹缺陷的重要原因，焊前一定要对此有充分认识并在制定焊接工艺