[發明專利]一種電子束焊接束流垂直度驗證及找正方法

有效

• 申請號: 202010526693.3
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111650635B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發明（設計）人: 程立;彭濤;張校宇;卿穎;李曉偉;朱思恒
• 申請（專利權）人: 中國航發航空科技股份有限公司
• 主分類號: G01T1/29
• 分類號: G01T1/29;G01B5/252;G01B5/245;B23K15/00
• 代理公司: 北京正華智誠專利代理事務所(普通合伙) 11870
• 代理人: 韋海英

1.一種電子束(1)焊接束流垂直度驗證及找正方法，其特征在于，依次包括以下步驟：

S1：根據零件尺寸、結構以及電子束(1)的可達性，確定焊接時零件的翻轉角度以及電子束(1)的工作距離；

S2：制備L形試片(2)并在L形試片(2)表面鐫刻刻度線(3)，然后將兩個L形試片(2)裝夾在工裝(4)內；

S3：先取兩個L形試片(2)進行焊接，得出一個電子束(1)焊接參數，該電子束(1)焊接參數要求兩個L形試片(2)的正反面焊縫成形良好，然后換第二組的兩個L形試片(2)，在第一層L形試片(2)上對中靠近邊緣的第一條刻度線(3)進行焊接；

S4：從第二層L形試片(2)反面焊縫判斷出電子束(1)的傾斜方向然后進行測量，測量時以焊縫左側相鄰刻度線(3)為基準，沿橫向刻度線(3)方向進行測量，焊縫左側距離相鄰刻度線(3)的寬度為W₁，焊縫右側距離相鄰刻度線(3)的寬度為W₂，相鄰刻度線(3)距離為S；則焊縫中心偏差值OY₁的計算公式為:

W₁：焊縫左側距離相鄰刻度線(3)的寬度；

W₂：焊縫右側距離相鄰刻度線(3)的寬度；

S：L形試片(2)上相鄰刻度線(3)的間距；

再根據已知數據計算出第一層L形試片(2)的偏差值OY₂，所述OY₂的計算公式為：

OY₁：焊縫中心偏差值；

D₁：電子束(1)與第一層L形試片(2)底面的間距；

D₂：偏轉線圈(5)中心與電子束(1)出口的間距；

D₃：第一層L形試片(2)底面與第二層L形試片(2)底面的間距；

S5：得知電子束(1)在第一層L形試片(2)上向Y軸正方向的偏差值OY₂后,在第一層L形試片(2)上進行修正并驗證修正值：

S5-1：在第一層L形試片(2)上下小束流打出一個斑點，調觀察屏幕上的參照十字線，使參照十字線交叉點位于斑點中心；

S5-2：移動機械軸Y,向Y軸負方向移動偏差值OY₂，然后將參照十字線交叉點調整回到束斑中心；

S5-3：打開偏轉線圈(5)并下小束流，通過調節偏轉線圈(5)Y方向參數使束斑與參照十字線交叉點重合；

S5-4：得到一個偏轉線圈(5)的參數，在設定好此參數后將電子束(1)對中第一層L形試片(2)靠邊緣第三根刻度線(3)進行焊接，焊接完成后，測量兩個L形試片(2)的對中效果；

S6：在L形試片(2)上驗證完修正值后，在模擬真實零件輪廓的模擬件上進行驗證，模擬件焊接前，在對接面兩側處鐫刻刻度線(3)，焊接完成后以刻度線(3)為參考觀察并測量焊縫是否偏離對接面。

2.根據權利要求1所述的電子束(1)焊接束流垂直度驗證及找正方法，其特征在于，所述步驟S2中刻度線(3)包括多組設置在L形試片(2)正反面并與電子束(1)運動軌跡平行的平行刻線(31)以及設置在L形試片(2)正反面并與運動軌跡垂直的垂直刻線(32)。

3.根據權利要求2所述的電子束(1)焊接束流垂直度驗證及找正方法，其特征在于，所述步驟S2中L形試片(2)裝夾時首先把工裝(4)翻轉，然后使用框式水平儀測量夾持面，通過調整旋轉軸來保證夾持面與運動軸平行，調整完成后裝夾L形試片(2)，保證兩個L形試片(2)在垂直焊接表面方向上的投影重疊。

4.根據權利要求1所述的電子束(1)焊接束流垂直度驗證及找正方法，其特征在于，所述步驟S3中對L形試片(2)進行焊接前，需在電子束(1)出口處加裝隔磁筒，該隔磁筒由μ金屬制成。

5.根據權利要求1所述的電子束(1)焊接束流垂直度驗證及找正方法，其特征在于，所述步驟S4中測量時需使用放大鏡來進行輔助，L形試片(2)的測量使用十倍帶刻度的放大鏡進行。