[發明專利]一種鈦金屬材料與不銹鋼的無裂紋電子束焊接方法

無效

• 申請號: 200910072786.7
• 申請日: 2009-09-03
• 公開（公告）號: CN101648315A
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發明（設計）人: 張秉剛;王廷;陳國慶;馮吉才
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B23K15/06
• 分類號: B23K15/06;C23G1/02;C21D1/09;C21D9/50;B23K103/24
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所
• 代理人: 韓末洙

1.一種鈦金屬材料與不銹鋼的無裂紋電子束焊接方法，其特征在于該方法按以下步驟實現：一、將厚度為0.5mm～2.0mm、純度≥99.95％(質量)的銅板(2)作為中間層置于待焊鈦金屬材料板(1)與不銹鋼板(3)之間，組成待焊件；二、將待焊件剛性固定在夾具上，采用鎢極惰性氣體焊在兩端點焊固定，使中間層銅板(2)分別與鈦金屬材料板(1)、不銹鋼板(3)的對接面的間隙為0.05mm～0.25mm；三、將固定好的待焊件先放在丙酮中超聲清洗5min～30min，再酸洗，然后烘干；四、用夾具將經步驟三處理后的待焊件固定于電子束焊接真空室內，進行電子束焊接，所述真空室的真空度為10^-5Pa～10^-4Pa，焊接時電子束流(4)正對銅板(2)與不銹鋼板(3)間的焊縫或偏向不銹鋼板(3)一側，焊接參數：焊接速度為200mm/min～600mm/min、加速電壓為30kV～60kV、聚焦電流為2000mA～3000mA、電子束流為5mA～15mA；五、采用散焦電子束流(4)進行后熱，后熱電子束流(4)隨時間階梯狀降低。

2.根據權利要求1所述的一種鈦金屬材料與不銹鋼的無裂紋電子束焊接方法，其特征在于步驟一中銅板(2)的厚度為0.7mm～1.5mm。

3.根據權利要求1或2所述的一種鈦金屬材料與不銹鋼的無裂紋電子束焊接方法，其特征在于步驟二中銅板(2)分別與鈦金屬材料板(1)、不銹鋼板(3)的對接面的間隙為0.08mm～0.20mm。

4.根據權利要求3所述的一種鈦金屬材料與不銹鋼的無裂紋電子束焊接方法，其特征在于步驟三中的酸洗是按以下步驟完成的：先按每升水溶液中含有200g的HNO₃和30g的HF配制酸洗液，然后將固定好的待焊件浸沒于酸洗液中1min-4min，然后用蒸餾水沖洗干凈。

5.根據權利要求1、2或4所述的一種鈦金屬材料與不銹鋼的無裂紋電子束焊接方法，其特征在于步驟四中電子束焊接真空室的真空度為2.0×10^-5Pa～8×10^-5Pa。

6.根據權利要求5所述的一種鈦金屬材料與不銹鋼的無裂紋電子束焊接方法，其特征在于步驟四中焊接時電子束流(4)距銅板(2)與不銹鋼板(3)接觸面的偏束量為δ，其中0mm≤δ≤0.3mm。?

7.根據權利要求1、2、4或6所述的一種鈦金屬材料與不銹鋼的無裂紋電子束焊接方法，其特征在于步驟四中焊接參數：焊接速度為300mm/min～500mm/min、加速電壓為35kV～55kV、聚焦電流為2300mA～2800mA、電子束流(4)為6mA～13mA。

8.根據權利要求7所述的一種鈦金屬材料與不銹鋼的無裂紋電子束焊接方法，其特征在于步驟五中后熱參數：速度為300mm/min～700mm/min、加速電壓為30kV～60kV、聚焦電流為3000mA～4000mA。

9.根據權利要求1、2、4、6或8所述的一種鈦金屬材料與不銹鋼的無裂紋電子束焊接方法，其特征在于步驟五中后熱電子束流(4)以階梯狀降低的形式是：先以7mA～8mA保持7s，接著以5mA～6mA保持7s，再以3mA～4mA保持7s，最后以1mA～2mA保持7s。

10.根據權利要求9所述的一種鈦金屬材料與不銹鋼的無裂紋電子束焊接方法，其特征在于步驟一中所述的鈦金屬材料板(1)為鈦合金板或純度≥99.99％(質量)的純鈦板，其中銅板(2)的長度與被焊鈦金屬材料板(1)或不銹鋼板(3)長度相同，銅板(2)的寬度與被焊鈦金屬材料板(1)或不銹鋼板(3)的厚度相同，為1mm～20mm。?