[發明專利]一種基于激光清洗處理的鈦合金電子束焊接方法

在審

• 申請號: 201910778442.1
• 申請日: 2019-08-22
• 公開（公告）號: CN110385517A
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 馬建強;胡曉勇;高海濤;朱冬妹;趙紅凱;王瑞
• 申請（專利權）人: 北京星航機電裝備有限公司
• 主分類號: B23K15/00
• 分類號: B23K15/00;B08B7/00
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 祁恒

1.一種基于激光清洗處理的鈦合金電子束焊接方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

S1、焊接面處理：采用機械加工方法，將鈦合金待焊接試件的待焊接面進行加工處理，提高待焊接面的表面質量；

S2、焊前準備：采用激光清洗設備對待焊接試件的待焊接面進行激光清洗處理，去除試件表面的油污與非金屬雜質；

S3、裝配：使用焊接夾具與工裝裝配待焊接試件，保證待焊接試件的焊接面對齊、夾緊并固定；

S4、電子束焊接：使用電子束焊機對待焊接試件進行焊接。

2.如權利要求1所述的電子束焊接方法，其特征在于，所述鈦合金為TA15鈦合金。

3.如權利要求1所述的電子束焊接方法，其特征在于，在所述步驟S1中，保證焊接面的表面粗糙度Ra最大允許值為3.2μm，且平整、光潔、無毛刺，并保持棱角。

4.如權利要求1所述的電子束焊接方法，其特征在于，所述激光清洗設備采用脈沖激光器，最大功率100W，頻率0～100kHz，清洗寬度5～60mm，焦距250mm。

5.如權利要求1所述的電子束焊接方法，其特征在于，在所述步驟S3中，兩個待焊接試件的焊接面間隙不大于0.15mm，錯邊不大于0.15mm，局部任意100mm內累計長度不大于20mm范圍內間隙和錯邊不大于0.2mm。

6.如權利要求1所述的電子束焊接方法，其特征在于，所述步驟S4具體包括：

S4.1、采用高壓真空電子束焊機，將焊接夾具與工裝放置在焊機的焊接平臺上并固定，然后開始焊接；

S4.2、定位焊：先采用小電流找出焊接軌跡，保證電子束斑點位于焊縫中間位置；然后對待焊接試件進行定位焊；

S4.3、正式焊：定位焊后對焊縫進行正式焊接，正式焊接時采用圓形波且采用下聚焦的方式進行焊接；

S4.4、修飾焊：正式焊接后對焊縫進行修飾焊；修飾焊起弧、熄弧距離均與正式焊一致，修飾焊時采用圓形波且采用上聚焦的方式進行焊接；

S4.5、焊后將試件在電子束真空室內冷卻冷卻后取出。

7.如權利要求1所述的電子束焊接方法，其特征在于，在所述步驟S4.1中，當電子束槍真空度低于1×10^-5mbar，真空室真空度低于7×10^-4mbar后開始焊接。

8.如權利要求1所述的電子束焊接方法，其特征在于，在所述步驟S4.2中，所述定位焊工藝參數為：加速電壓150kV；聚焦電流2130mA～2140mA；電子束流2.5mA～3.5mA；焊接速度8mm/s；偏擺X＝1.5mm～2.0mm、Y＝0mm。

9.如權利要求1所述的電子束焊接方法，其特征在于，在所述步驟S4.3中，所述正式焊工藝參數為：加速電壓150kV；聚焦電流2130mA～2140mA；電子束流2.5mA～3.5mA；焊接速度8mm/s～9mm/s；偏擺X＝2mm～3mm、Y＝0mm；掃描頻率20Hz。

10.如權利要求1所述的電子束焊接方法，其特征在于，在所述步驟S4.4中，所述修飾焊工藝參數為：加速電壓150kV；聚焦電流2170mA～2180mA；電子束流2mA～3mA；焊接速度8mm/s～9mm/s；偏擺X＝2.5mm～3.5mm、Y＝0mm；掃描頻率20Hz。