張友壽 謝志強 秦有鈞 吳東周 王勤國
鈹?shù)暮附与y在它不僅受焊接方法與焊接工藝制約,而且要控制母材的雜質(zhì)含量和晶粒度,某些焊接還要對焊件適當預(yù)熱,并在低約束力下焊接。鈹在平行于C軸方向上的延展性非常差,這種延展性的各向異性和在焊接過程中形成的粗大晶粒會導(dǎo)致鈹焊縫變脆,并在熱應(yīng)力作用下產(chǎn)生斷裂。同時,鈹焊接工藝的可重復(fù)性較差,致使鈹焊接很難確定相應(yīng)的工藝標準。另外,某些鈹焊件在苛刻的環(huán)境下使用,給焊接增加了難點。釬焊是連接鈹?shù)?方法。鈹與鈹、鈹與異種金屬的連接都可以采用釬焊。釬焊方法和釬焊實驗參數(shù)的選擇取決于焊件的工作溫度、接頭的幾何形狀和強度要求,釬焊鈹時所發(fā)生的問題隨著溫度的升高而增多。因此,在滿足力學(xué)性能要求的前提下應(yīng)盡量選用低熔點釬料。
按照釬焊鈹?shù)臒嵩床煌?,可分為爐中釬焊、感應(yīng)釬焊、電子束釬焊、氬弧釬焊、激光束釬焊、電子束釬焊等幾種。爐中釬焊對工件整體均勻加熱;電子束、氬弧、激光束等做熱源進行釬焊,由于熱源集中于焊件部位的表面,母材鈹表面都要不同程度地熔化一點,所以稱為釬接焊。鈹?shù)娜刍附臃椒ㄓ须娮邮?、鎢極氣體保護電弧焊、電阻點焊和激光焊等。鈹?shù)娜刍讣袃纱箅y題,一是熱影響區(qū)(近縫區(qū))受熱的作用敏感和由此帶來的該區(qū)域的性能變壞;二是焊接裂紋。也有以異種金屬或合金作填充進行鈹?shù)娜刍附拥摹U婵针娮邮潜容^好的鈹?shù)娜酆阜椒?,其熱輸入低得多,可使熱影響區(qū)變窄,晶粒細、變形小,并且具有真空保護的有利條件。
電子束熔化焊可以焊接同種或異種鈹材料,而且部分材料的焊接性能良好。鎢極氬弧焊焊接鈹可以采用交流電源,也可以用直流電源。激光熔化焊接鈹已在一些較薄的鈹板材上進行了試驗。鈹?shù)募す夂附友芯吭?jīng)使用過CO2激光器和Nd:YAG固體激光器。用Nb:YAG脈沖激光器焊接的商業(yè)鈹材,可不預(yù)熱,不加填充材料進行激光自熔焊接,而且得出激光焊接0.35mm的參數(shù)是良好的焊接。 采用擴散焊接方法焊接鈹時,不會遇到裂紋和結(jié)晶過分長大等熔化焊接時易出現(xiàn)的問題。擴散焊的連接強度視工藝參數(shù)而不同。鈹與鈹可以直接擴散焊,也可以在被焊坡口上涂層后進行擴散焊接。加中間層可以加快擴散連接過程,焊接鈹時常使用的中間層材料(擴散劑)有Ag,Al,Cu,Ni等。