[發明專利]一種真空電子束焊接后承力機匣的方法

有效

• 申請號: 202010968828.1
• 申請日: 2020-09-15
• 公開（公告）號: CN112207410B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發明（設計）人: 李俊杰;郭明建;高云龍
• 申請（專利權）人: 德陽鈺鑫機械制造有限公司
• 主分類號: B23K15/06
• 分類號: B23K15/06;B23K15/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 蔣仕平;古波

1.一種真空電子束焊接后承力機匣的方法，待焊接后承力機匣包括機匣主體、其外側圓周方向上連接有內側管段，還包括對應于所述內側管段的外側管段；所述內側管段、外側管段有若干對，材質為鈦合金，其特征在于：所述的一種真空電子束焊接后承力機匣的方法包括以下步驟：

S1、對待焊接后承力機匣的內側管段、外側管段的待焊部位進行化學清理；

S2、將待焊接后承力機匣裝夾于專用焊接工裝上形成整體裝夾件，并使得相配對的內側管段與外側管段相正對貼合形成待焊接支撐管；

S3、將所述整體裝夾件轉移至真空電子束焊接室內，并將專用焊接工裝夾于真空電子束焊接室內的焊接工作臺上；

S4、通過焊接工作臺調整待焊接后承力機匣的方位，使得其中一對配對的內側管段與外側管段的組對貼合面與電子束路徑處于同一平面上，且所述組對貼合面的長軸線與電子束路徑形成的夾角β為45°-75°；

S5、對內側管段與外側管段的組對貼合面進行真空電子束焊接，真空電子束焊接機產生的電子束將穿透所述組對貼合面，一次性的將內側管段與外側管段焊接相連形成支撐管；

該步驟中，還包括焊接試驗步驟P，通過該焊接試驗步驟P獲取合格的焊接工藝參數，該合格的焊接工藝參數用于步驟S5，該焊接試驗步驟P包括以下步驟：

P1、對接試板下料，所述對接試板包括試板一、試板二；其中，試板一、試板二與內側管段、外側管段的材質壁厚均相同，且為同一批次的材料；

P2、采用擬定的焊接工藝參數對試板一、試板二進行真空電子束焊接形成對接焊接試板；

P3、對對接焊接試板進行評定，該評定包括外觀檢查、無損檢測、金相檢驗、力學性能檢驗；

根據步驟P3的評定結果進行步驟P31或步驟P32；

P31、當評定合格時，該擬定的焊接工藝參數為初步的焊接工藝參數，然后進行步驟P4；

P32、當評定不合格時，重新擬定焊接工藝參數、并重新進行步驟P1-P3，直至對接焊接試板經步驟P3評定合格，重新擬定的焊接工藝參數為初步的焊接工藝參數，然后進行步驟P4；

P4、模擬對接件下料，包括模擬件一、模擬件二；其中，模擬件一、模擬件二的材質與內側管段、外側管段均相同，且為同一批次的材料；同時，模擬件一、模擬件二的待焊部位與內側管段、外側管段的待焊部位的尺寸形狀相同；

P5、采用初步的焊接工藝參數對模擬件一、模擬件二進行真空電子束焊接形成模擬焊接件；

P6、對模擬焊接件進行評判，該評判包括外觀檢查、無損檢測；

其中，力學性能檢驗的合格指標為焊接接頭的抗拉強度不應低于母材的抗拉強度下限值的90%，以確保焊接形成的支撐管的抗拉強度不低于母材的抗拉強度下限值的90%；

S6、重復進行步驟S4與步驟S5，使所有相配對的內側管段與外側管段焊接相連形成支撐管；

上述步驟中，所述專用焊接工裝包括基板，在所述基板的頂面中部位置設置有裝夾臺，其用于裝夾后承力機匣的機匣主體；在所述裝夾臺的外側圓周方向上，所述基板上設置有多個用于裝夾支撐管的外側管段的裝夾座，所述裝夾座與所述裝夾臺之間具有間距，通過所述裝夾座與所述裝夾臺可將外側管段與機匣主體上的內側管段相組對貼合形成待焊接的支撐管；

在每個所述裝夾座的外側方向上，所述基板上設置有頂緊機構，所述頂緊機構與裝夾座的數量相等，并呈一一對應關系，通過所述頂緊機構可將外側管段頂緊至內側管段；

上述步驟中，所述內側管段、外側管段的組對貼合面的焊接起止位置不設置引弧板、收弧板。

2.如權利要求1所述的一種真空電子束焊接后承力機匣的方法，其特征在于：在步驟S1中，包括以下步驟：

對待焊接后承力機匣的內側管段、外側管段的待焊部位進行α層檢測；當待焊部位不存在α層時，進行步驟Q1-Q3；當待焊部位存在α層時，進行步驟Q1-Q7；

Q1、采用堿性去離子水溶液一對待焊部位進行清洗；

Q2、采用去離子水對待焊部位進行清洗；

Q3、對待焊部位進行水膜檢查；

Q4、采用酸性去離子水溶液對待焊部位進行清洗；

Q5、采用堿性去離子水溶液二對待焊部位進行清洗；

Q6、采用去離子水對待焊部位進行清洗；

Q7、對待焊部位進行水膜檢查。