[發明專利]一種鈮合金與鈦合金厚板的電子束焊接方法

有效

• 申請號: 200810018126.6
• 申請日: 2008-05-05
• 公開（公告）號: CN101274388A
• 公開（公告）日: 2008-10-01
• 發明（設計）人: 鄭欣;李中奎;王東輝;白潤;夏明星;張軍良;蔡小梅;張廷杰;付潔;楊雄毛
• 申請（專利權）人: 西北有色金屬研究院
• 主分類號: B23K15/06
• 分類號: B23K15/06;C23G1/10;B23K37/04;B23K103/18
• 代理公司: 西安創知專利事務所
• 代理人: 李子安

1.一種鈮合金與鈦合金厚板的電子束焊接方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

(a)焊接面處理：采用常規機械加工方式，將需焊接的焊接件即鈮合金厚板與鈦合金厚板的焊接面均處理成粗糙度Ra≤1.6μm，且與所在板材相鄰各面相垂直的光滑面；

(b)酸洗：首先，在耐酸腐蝕容器中配制酸洗用的酸溶液；常溫下，將步驟(a)中經處理后的焊接件分別投入酸溶液中進行酸洗，其酸洗反應時間為5-20分鐘；酸洗后，再用水清洗并晾干；

所述酸溶液由工業氫氟酸HF、工業硝酸HNO₃和水H₂O按體積比為2∶2.5-6∶2-10的比例混合配制而成，或者由工業氫氟酸HF、工業硫酸H₂SO₄、工業硝酸HNO₃和水H₂O按體積比為2∶3-5∶3-6∶6-10的比例混合配制而成，該酸溶液用于對鈮合金厚板進行酸洗；所述酸溶液由工業氫氟酸HF、工業硝酸HNO₃和水H₂O按體積比為1∶4-8∶5-10的比例混合配制而成，該酸溶液用于對鈦合金厚板進行酸洗；

(c)焊接：采用中高壓真空電子束焊機，按常規焊接方法，先對兩焊接件的一面進行焊接，焊接時，爐室的真空度≤5.0×10^-2Pa，槍室的真空度≤9.0×10^-3Pa，焊接位置為距離鈮合金厚板的焊接面0.15～0.25mm處，焊接電壓為56～60KV，電子束束流為20～200mA，焊接件的移動速度為550～650mm/min，焊縫深度為板材厚度的1/2～3/4；焊縫凝固后，在同樣的焊接條件下，對兩焊接件的另一面進行焊接，所述焊縫深度為板材厚度的1/4～3/4。

2.按照權利要求1所述的一種鈮合金與鈦合金厚板的電子束焊接方法，其特征在于：所述鈮合金厚板與鈦合金厚板的板材厚度為4～20mm。

3.按照權利要求1或2所述的一種鈮合金與鈦合金厚板的電子束焊接方法，其特征在于：步驟(c)中所述的兩焊接件通過夾具夾緊固定在所述焊機的焊接板上，夾緊固定時，要將兩焊接件的焊接面對齊且貼緊固定；所述夾具由相配合的兩個上夾具(1)和一個下夾具(2)組成；步驟(c)中所述的焊縫凝固后，將兩焊接件翻轉并重新固定在所述焊機的焊接板上，對兩焊接件的另一面進行焊接。

4.按照權利要求3所述的一種鈮合金與鈦合金厚板的電子束焊接方法，其特征在于：所述下夾具(2)的夾持面中部開有一個寬為6-10mm的直線型凹槽(3)，兩個上夾具(1)的形狀、結構均相同。

5.按照權利要求3所述的一種鈮合金與鈦合金厚板的電子束焊接方法，其特征在于：所述上夾具(1)和下夾具(2)上均開有多個螺栓安裝孔(4)，上夾具(1)和下夾具(2)通過多個螺栓將兩焊接件夾緊固定在所述焊機的焊接板上。

6.按照權利要求5所述的一種鈮合金與鈦合金厚板的電子束焊接方法，其特征在于：所述上夾具(1)的前后兩端開有兩個螺栓安裝孔(4)，下夾具(2)的直線型凹槽(3)兩側對應各開有兩個螺栓安裝孔(4)，前后兩個螺栓安裝孔(4)間的間距≥焊接件的長度。

7.按照權利要求1或2所述的一種鈮合金與鈦合金厚板的電子束焊接方法，其特征在于：步驟(b)中所述的對鈮合金厚板進行酸洗的酸溶液，由HF、HNO₃和H₂O按體積比為2∶5∶4或1∶5∶10的比例混合配制而成。

8.按照權利要求1或2所述的一種鈮合金與鈦合金厚板的電子束焊接方法，其特征在于：步驟(b)中所述的對鈦合金厚板進行酸洗的酸溶液，由HF、HNO₃和H₂O按體積比為1∶6∶8或1∶5∶20的比例混合配制而成。

9.按照權利要求1或2所述的一種鈮合金與鈦合金厚板的電子束焊接方法，其特征在于：步驟(a)中所述的對焊接面進行處理時，先用銑床將其加工成新鮮表面，再用砂紙對所得到的新鮮表面進行打磨。

10.按照權利要求1或2所述的一種鈮合金與鈦合金厚板的電子束焊接方法，其特征在于：所述砂紙為400號砂紙。