[發明專利]可克服氣孔缺陷的鋁合金厚板真空電子束一步焊接方法

在審

• 申請號: 201811576400.1
• 申請日: 2018-12-22
• 公開（公告）號: CN109483037A
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 汪卓然;劉國廷;柴斐;白亞東;杜孟開;景宇豪;王敏銳;安海俊;徐志勇;王小巖
• 申請（專利權）人: 山西汾西重工有限責任公司
• 主分類號: B23K15/06
• 分類號: B23K15/06
• 代理公司: 山西華炬律師事務所 14106
• 代理人: 陳奇

本發明公開了一種可克服氣孔缺陷的鋁合金厚板真空電子束一步焊接方法，解決了真空電子束焊容易產生氣泡缺陷的技術問題。用刮刀刮削厚度為25毫米的鋁合金板的焊接面，并用丙酮擦拭焊接面后，擱置20分鐘；采用真空電子束焊焊機，對鋁合金板的兩對焊面進行焊接，真空電子束焊焊機的焊接參數設定如下：焊接加速電壓為40千伏、焊接束流為580毫安、焊速為每分鐘1800毫米、焊接焦點為下焦點?0.04、焊接掃描圖形設定為“○”型、焊接掃描頻率為150赫茲、焊接掃描幅值1.0毫米；實施完成全熔透焊接后，將焊縫在真空狀態下保溫30分鐘。大幅度降低了焊縫中所形成的氫氣孔，焊縫質量得到了大幅度的提高。

技術領域

本發明涉及一種真空電子束焊接方法，特別涉及一種采用真空電子束焊接方法對厚度為20-55毫米的鋁合金板進行焊接的方法。

背景技術

在對鋁合金板進行焊接時，氫原子會進入到焊接熔池內，由于氫原子在液態金屬內溶解度大，隨著焊接后熔池的冷卻，氫原子的溶解度會突變減小，將通過氣泡成核、長大、上浮三個步驟逸出于熔池表面；當形成的氣泡來不及逸出時，就會殘留于凝固的焊縫金屬內，形成氣孔缺陷。真空電子束焊是一種高能束焊接工藝，能量利用率高，焊縫深寬比大，熱影響區域窄，焊接應力及變形均能得到有效地控制；當采用真空電子束焊對鋁合金厚板進行焊接時，由于真空電子束焊焊接速度快，熱輸入小，氫來不及從熔池中逸出，尤其當被焊對象為鋁合金板厚度較大時，造成熔池中的氣泡的逸出距離會加大，更增加了氫氣泡從熔池中逸出的難度，因此，氣孔缺陷成為了真空電子束焊最難克服的缺陷之一。

發明內容

本發明提供了一種可克服氣孔缺陷的鋁合金厚板真空電子束一步焊接方法，解決了采用真空電子束焊對厚度為25毫米的鋁合金板焊接容易產生氣孔缺陷的技術問題。

本發明是通過以下技術方案解決以上技術問題的：

一種可克服氣孔缺陷的鋁合金厚板真空電子束一步焊接方法，包括以下步驟：

第一步、取厚度為25毫米的鋁合金板，用刮刀刮削鋁合金板的焊接面，并用丙酮擦拭焊接面后，擱置20分鐘；

第二步、采用真空電子束焊焊機，對鋁合金板的兩對焊面進行焊接，真空電子束焊焊機的焊接參數設定如下：焊接加速電壓為40千伏、焊接束流為580毫安、焊速為每分鐘1800毫米、焊接焦點為下焦點-0.04、焊接掃描圖形設定為“○”型、焊接掃描頻率為150赫茲、焊接掃描幅值1.0毫米；

第三步、實施完成全熔透焊接后，將焊縫在真空狀態下保溫30分鐘。

本發明克服了鋁合金厚板在真空電子束焊接時容易產生氫氣孔的缺陷；在焊接額定范圍內，極度提高焊接速度并匹配相應焊接束流，一次焊接成型，極大程度地縮短熔池內高溫持續時間，使得焊接過程中熔池中的氫還沒有來得急聚集成核并形成氣泡，熔池便已開始凝固，大幅度降低了焊縫中所形成的氫氣孔，焊縫質量得到了大幅度的提高。

具體實施方式

對本發明進行詳細說明：

一種可克服氣孔缺陷的鋁合金厚板真空電子束一步焊接方法，包括以下步驟：

第一步、取厚度為25毫米的鋁合金板，用刮刀刮削鋁合金板的焊接面，并用丙酮擦拭焊接面后，擱置20分鐘；

第二步、采用真空電子束焊焊機，對鋁合金板的兩對焊面進行焊接，真空電子束焊焊機的焊接參數設定如下：焊接加速電壓為40千伏、焊接束流為580毫安、焊速為每分鐘1800毫米、焊接焦點為下焦點-0.04、焊接掃描圖形設定為“○”型、焊接掃描頻率為150赫茲、焊接掃描幅值1.0毫米；

第三步、實施完成全熔透焊接后，將焊縫在真空狀態下保溫30分鐘。

本發明的“極度提高焊接速度并匹配相應焊接束流”設計思想適用于厚度在20-55毫米的鋁合金板的焊接，并不局限于厚度為25毫米的鋁合金板。