[發明專利]電子束掃描焊接偏心環縫的方法

有效

• 申請號: 201210469149.5
• 申請日: 2012-11-19
• 公開（公告）號: CN102962578A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 復制勇
• 申請（專利權）人: 成都泛華航空儀表電器有限公司
• 主分類號: B23K15/04
• 分類號: B23K15/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明是關于電子束掃描焊接偏心環縫的方法，特別是適應與裝夾處不同心的偏心環縫，要求承受壓強大、泄漏率低的高壓密封產品的焊接。

背景技術

安裝盤組件是航空燃油測量系統上典型高壓密封產品，其制造的精度直接影響燃油測量系統的重要特性。因此，對安裝盤組件連接有嚴格要求。通常安裝盤組件連接主要有整體機械加工和焊接加工兩種方式。采用整體機械加工，工藝復雜、制造成本高，且生產效率低，不便于批量生產。如果采用常規焊接方法—氬弧焊，氬弧焊輸出熱量過大、熱影響區過寬、焊接變形嚴重，同軸度較難控制在0.05mm以內，很難從工藝參數上對焊接質量進行有效控制，從根本上避免焊接變形現象和報廢零件。

采用常規電子束焊接方法，零件焊接困難在于分度圓上均布的四條環縫為偏心焊縫，與裝夾處不同心，采用常規焊接方法—A軸旋轉，需要特制偏心夾具，裝夾、抽真空四次，生產效率極低。采用X-Y插補，因電子束斑為橢圓形，插補后焊縫不均勻、成型較差，難以承受20MPa壓強，泄漏率大于1.33×10^-7Pa·m³/s，密封效果差，很難從工藝參數上對焊接質量進行有效控制，很難從根本上解決焊接強度與密封性。

發明內容

本發明的目的是針對上述現有技術的不足之處，提供一種操控簡便、質量穩定、精確可控、效率較高的用電子束掃描焊接偏心環縫的方法。?

為了達到上述目的，本發明提供的一種用電子束掃描焊接偏心環縫的方法，其特征在于包括如下步驟：?

?(a)?首先用機械方法去除零件待焊處表面的氧化物，然后用有機清洗劑，對接頭部位進行清洗；

(b)?將具有偏心環縫的待焊零部件組裝成一體，焊接處縫隙緊密貼合，裝夾在三爪卡盤上；

(c)?通過電子束焊接機掃描程序設置，驅動電子槍內電子束在某一偏轉角度范圍內振蕩、旋轉形成面熱源，設置電子束掃描工藝參數，將電子束能量快速上升到峰值，束流上升時間設為1～2s，維持繼續加熱的束流焊接掃描時間設為25～30s，下降時間設為10～12s，掃描頻率為400Hz～600Hz，在此工藝參數下，控制電子束的掃描軌跡，對被電子束掃描的工件焊縫處加熱、熔化，完成焊接。

本發明相比于現有技術具有如下有益效果：

采用電子束掃描焊接偏心環縫的方法，精確可控、質量穩定、效率較高。本發明根據材料的特點，設置電子束掃描工藝參數，通過合理匹配加速電壓、焊接束流、掃描頻率、掃描時間，縮短束流上升時間的工藝參數，使電子束能量快速上升到峰值，材料迅速加熱以改善吸收性，隨后維持掃描加熱時間，延長束流下降時間，從而形成連續致密的焊道，避免了強烈飛濺，同時增加熔深，將待焊部位熔化成一體。本發明采用電子束“快升緩降”的方式，合理分配焊接能量，將安裝盤件密封連接部位熔化成一體，達到“焊前預熱、焊后緩冷”的效果，消除焊接后氣孔、殘余應力及焊縫開裂的敏感性。?

本方法操控簡便、工藝流程簡單，效率較高。采用三爪卡盤“一次裝夾，全部完工”，焊后同軸度能夠控制在0.02mm以內，避免了現有技術裝夾，需要特制偏心夾具，多次抽真空，生產效率低下，同軸度較難控制的問題。相對于整體機械加工方法，工藝簡單、制造成本低，解決了整體機械加工和常規焊接工藝復雜、成本高、效率低的問題。相對于其它焊接方法變形小、精度高，相對于常規電子束焊接，減少了裝夾、抽真空次數，提高了生產效率，且穩定性好、可靠性高、密封效果好、熱變形量極小、經高壓密封試驗，焊接強度可承受20MPa壓強、泄漏率穩定在3×10^-10?Pa·m³/s，合格率達到100%。

對偏心環縫密封組件采用電子束掃描焊接后，接頭熔深適中、焊縫規則、接頭光亮、熔化均勻、焊縫連續致密。

利用本發明方法對設備無其他要求，在一般電子束焊機上即可完成偏心環縫的焊接。本發明適用于任意偏心環縫密封產品的焊接加工。

附圖說明

為了更清楚地理解本發明，現將通過本發明實施例，同時參照附圖，來描述本發明，其中：

圖1本發明通過安裝盤組件一個實施例的焊接示意圖。

圖2是圖1左視圖。

圖3是本發明的電子束掃描示意圖

圖中：1安裝座，2密封進油嘴，3密封進氣嘴，4密封出氣嘴，5密封出油嘴,6電子槍，7電子束掃描平面。

具體實施方式