[發(fā)明專利]一種真空/保護(hù)氣氛下組合熱源焊接方法及其裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710256337.2
• 申請日: 2017-04-19
• 公開（公告）號: CN106903398B
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程耀永;熊華平;張學(xué)軍;張國棟;袁鴻;郭紹慶
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航發(fā)北京航空材料研究院
• 主分類號: B23K9/167
• 分類號: B23K9/167;B23K9/32
• 代理公司: 11008 中國航空專利中心
• 代理人: 陳宏林<國際申請>=<國際公布>=<進(jìn)入

1.一種真空/保護(hù)氣氛下組合熱源焊接方法，其特征在于：該焊接方法使用兩個熱源對焊件進(jìn)行加熱，兩個熱源分別為基礎(chǔ)熱源和局部加熱焊接熱源，基礎(chǔ)熱源對兩個焊件同時進(jìn)行加熱，局部加熱焊接熱源對兩個焊件之間的待焊面進(jìn)行加熱，基礎(chǔ)熱源加熱貫穿于焊接前、焊接中和焊接后的整個過程，該方法的步驟是：

步驟一、在真空保護(hù)環(huán)境下，針對室溫低塑性材料TiAl金屬基復(fù)合材料加工的兩個焊件，使用基礎(chǔ)熱源加熱焊件的溫度為800℃～1200℃；針對鑄造高溫合金加工的兩個焊件，使用基礎(chǔ)熱源加熱焊件整體的溫度為600℃～1000℃；

步驟二、使用局部加熱焊接熱源對兩個焊件之間的待焊面進(jìn)行焊接，冷卻凝固后形成焊縫，并降溫到基礎(chǔ)熱源的加熱溫度；

步驟三、形成焊縫后工件在真空保護(hù)環(huán)境下，針對室溫低塑性材料TiAl金屬基復(fù)合材料加工的兩個焊件，以100℃/h～300℃/h的冷卻速度整體冷卻至室溫后完成焊接過程；針對鑄造高溫合金加工的兩個焊件，以200℃/h～500℃/h的冷卻速度整體冷卻至室溫后完成焊接過程；

該種真空/保護(hù)氣氛下組合熱源焊接方法采用的裝置包括爐體(1)和給爐體(1)提供真空/惰性氣體保護(hù)的真空泵組(2)，在爐體(1)內(nèi)設(shè)置有作為基礎(chǔ)熱源的加熱室(3)，提供基礎(chǔ)熱源的加熱室(3)采用電阻輻射加熱，在加熱室(3)內(nèi)設(shè)置有耐高溫的數(shù)控移動工作臺(4)，加熱室(3)包圍著焊件對焊件進(jìn)行全方位的整體加熱，在加熱室(3)上方向設(shè)置有作為局部加熱焊接熱源的焊槍(5)，焊槍(5)的下端垂直伸入加熱室(3)內(nèi)并能夠沿垂直方向運(yùn)動，送絲機(jī)構(gòu)(6)安裝在焊槍(5)一側(cè)的爐體(1)的外殼和加熱室(3)之間，送絲機(jī)構(gòu)(6)的導(dǎo)絲管(7)引入加熱室(3)內(nèi)，焊槍(5)的下端與導(dǎo)絲管(7)的末端固定一起以保證絲材能夠準(zhǔn)確送入焊槍(5)下端的熔池，觀察窗(8)置于爐體(1)的側(cè)上部，用于觀察焊接過程。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空/保護(hù)氣氛下組合熱源焊接方法，其特征在于：耐高溫的數(shù)控移動工作臺(4)包括X方向移動工作臺和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動工作臺以滿足直線縫和環(huán)縫的焊接，驅(qū)動數(shù)控移動工作臺(4)的電機(jī)、減速機(jī)以及冷端傳動機(jī)構(gòu)置于爐體(1)外部或爐體(1)的加熱室(3)與爐體(1)外殼之間；

加熱室(3)內(nèi)部的熱端傳動機(jī)構(gòu)與加熱室(3)外部的冷端傳動機(jī)構(gòu)通過聯(lián)軸器連接，加熱室(3)外部的冷端傳動機(jī)構(gòu)采用水冷方式冷卻以保證電機(jī)以及傳動機(jī)構(gòu)能夠連續(xù)正常工作。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空/保護(hù)氣氛下組合熱源焊接方法，其特征在于：焊槍(5)能夠在數(shù)控系統(tǒng)控制下進(jìn)行Y方向擺動以適應(yīng)直線縫與X軸的偏差和環(huán)縫與旋轉(zhuǎn)軸的偏差。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空/保護(hù)氣氛下組合熱源焊接方法，其特征在于：焊槍(5)產(chǎn)生局部加熱焊接熱源的方式為等離子弧、電子束或激光束。