[發(fā)明專利]一種利用多熱源控制殘余應(yīng)力的電子束焊接的方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310674540.3
• 申請(qǐng)日: 2013-12-11
• 公開（公告）號(hào): CN103706938A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王西昌;許恒棟;毛智勇;付鵬飛;唐振云;李晉煒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司北京航空制造工程研究所
• 主分類號(hào): B23K15/06
• 分類號(hào): B23K15/06
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 任默聞

1.一種利用多熱源控制殘余應(yīng)力的電子束焊接的方法，其特征是，所述的方法具體包括：

獲取預(yù)焊接的試板的板材厚度、材料種類以及焊接過程中的變形控制要求；

根據(jù)所述的板材厚度、材料種類以及變形控制要求確定焊接過程中的工藝參數(shù)，所述的工藝參數(shù)包括輔助熱源與焊接熱源的橫向距離、縱向距離、輔助熱源與焊接熱源的能量分配比例、焊接熱源的束流、輔助熱源的束流、焊接速度、掃描頻率以及焊接時(shí)間；

根據(jù)所述的輔助熱源與焊接熱源的橫向距離、縱向距離編輯掃描圖形；

電子束焊機(jī)根據(jù)所述的掃描圖形以及所述的工藝參數(shù)完成所述試板的焊接過程。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，電子束焊機(jī)根據(jù)所述的掃描圖形以及所述的工藝參數(shù)完成所述試板的焊接過程具體包括：

將所述的試板置于所述電子束焊機(jī)的真空室內(nèi)；

所述電子束焊機(jī)的掃描控制系統(tǒng)獲取所述的掃描圖形；

所述電子束焊機(jī)根據(jù)所述的工藝參數(shù)設(shè)置控制平臺(tái)；

所述電子束焊機(jī)的電子槍完成焊接過程。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征是，所述的材料種類為金屬。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征是，所述的材料種類為碳鋼或鈦合金或銅合金或鋁合金或不銹鋼。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征是，所述輔助熱源與焊接熱源的橫向距離為15～30毫米，縱向距離為180～350毫米。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征是，所述輔助熱源的掃描元素種類為M×N點(diǎn)陣或同心圓或同心橢圓或同心矩形陣或阿基米德螺旋線，其中M、N為正整數(shù)。

7.一種利用多熱源控制殘余應(yīng)力的電子束焊接的系統(tǒng)，其特征是，所述的系統(tǒng)具體包括電子束焊機(jī)以及掃描圖形編輯器，

所述的掃描圖形編輯器，用于獲取預(yù)焊接的試板的板材厚度、材料種類以及焊接過程中的變形控制要求，根據(jù)所述的板材厚度、材料種類以及變形控制要求確定焊接過程中的工藝參數(shù)，所述的工藝參數(shù)包括輔助熱源與焊接熱源的橫向距離、縱向距離、輔助熱源與焊接熱源的能量分配比例、焊接熱源的束流、輔助熱源的束流、焊接速度、掃描頻率以及焊接時(shí)間，根據(jù)所述的輔助熱源與焊接熱源的橫向距離、縱向距離編輯掃描圖形；

所述的電子束焊機(jī)，用于根據(jù)所述的掃描圖形以及所述的工藝參數(shù)完成所述試板的焊接過程。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征是，所述的電子束焊機(jī)具體包括：

真空室，用于放置所述的試板；

掃描控制系統(tǒng)，用于獲取所述的掃描圖形；

控制平臺(tái)，用于根據(jù)所述的工藝參數(shù)進(jìn)行設(shè)置；

電子槍，用于完成焊接過程。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征是，所述的材料種類為金屬。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征是，所述的材料種類為碳鋼或鈦合金或銅合金或鋁合金或不銹鋼。

11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的系統(tǒng)，其特征是，所述輔助熱源與焊接熱源的橫向距離為15～30毫米，縱向距離為180～350毫米。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征是，所述輔助熱源的掃描元素種類為M×N點(diǎn)陣或同心圓或同心橢圓或同心矩形陣或阿基米德螺旋線，其中M、N為正整數(shù)。