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具有毛细管板接头的钎焊结构件——6139T和6204T散热器,是航空飞机发动机的重要组成部分。采用传统的真空炉中钎焊对此类构件进行钎焊时,由于需要对基体和钎料整体同时加热,且加热冷却时间长,难以满足结构件的设计和性能要求,而电子束钎焊作为一种综合电子束加工和真空钎焊优点的新型焊接方法,具有高效、节能和零件变形小等优点,适合此类结构件的焊接。本文根据电子束钎焊的特点,将电子束点热源转化为扫描加热时的面热源,针对散热器高温下温度实时测量和残余应力实测困难这一问题,建立了二维有限元模型,以热—弹塑性理论为基础,利用ANSYS软件对6139T和6204T散热器分别按两种电子束钎焊工艺钎焊的温度场和应力场进行了数值模拟,对于指导实际的生产具有重要的价值和意义。取得的主要结果和结论为:(1)温度场计算结果表明,对于6139T散热器,采用分阶段加热钎焊工艺,而对于具有较大尺寸的6204T散热器,采用温差法加热钎焊工艺时,均获得了均匀的钎焊面温度分布,且在钎焊温度范围之内,证明所建立的有限元分析模型是合理的。(2)6139T散热器电子束钎焊应力场计算结果表明,对于径向残余应力,采用直接加热钎焊工艺,钎焊面上出现明显的应力集中区域;而采用分阶段加热钎焊工艺,钎焊面上没有应力集中区出现,且应力变化曲线比直接加热钎焊工艺平缓得多。对于周向残余应力,分阶段加热与直接加热钎焊工艺相比,拉应力峰值减小了11.2%。(3)6204T散热器电子束钎焊应力场计算结果表明,对于径向残余应力,采用温差法加热钎焊工艺的应力变化曲线比分阶段加热钎焊工艺平缓一些;对于周向残余应力,温差法加热与分阶段加热钎焊工艺相比,拉应力峰值减小了13.4%。(4)无论6139T还是6204T散热器,两种电子束钎焊工艺的周向和径向残余应力对比表明,周向残余应力的拉应力峰值都大于径向残余应力的,也就是说钎焊面的危险部位沿圆周方向,即电子束扫描加热的方向。