[發明專利]航天器薄壁筒形貯箱的真空電子束制造方法

在審

• 申請號: 202210705334.3
• 申請日: 2022-06-21
• 公開（公告）號: CN114871557A
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 夏宏營;趙禮;周光;張朋濤;王瑋;劉丹;孫躍;田書豪;張家杰
• 申請（專利權）人: 南京晨光集團有限責任公司
• 主分類號: B23K15/06
• 分類號: B23K15/06;B23K15/00;B23K37/053;B23K101/12;B23K103/14
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 汪清

1.一種航天器薄壁筒形貯箱的真空電子束制造方法，其特征在于，

建立零件模型并對模型進行切片預處理，然后進行貯箱零件的電子束熔絲成形制造：

電子束熔絲成形包括筒形零件成形和半球形零件成形，將成形零件裝夾在卡盤上隨軸旋轉，通過調整旋轉軸偏轉角度避免熔池坍塌；采用工作臺液冷散熱裝置，并在熔敷層數≥10時，采用電子束流逐層衰減的工藝，降低熔敷體熱量累積；

然后對電子束熔絲成形后的零件進行真空熱處理、機加工，保證零件的最終加工尺寸；

進行筒形貯箱零件的真空電子束焊接：

加熱大直徑待焊筒體焊口部位，將小直徑待焊筒體零件插入大直徑筒體零件止口部位，點焊固定兩段筒體零件和半球形零件形成筒形貯箱零件；通過內襯工裝將筒形貯箱零件脹緊后進行真空電子束焊接。

2.根據權利要求1所述的航天器薄壁筒形貯箱的真空電子束制造方法，其特征在于，電子束熔絲成形工藝如下：采用上焦點或表面，圓形掃描，掃描幅值5％-10％，加速電壓60-130kV，電子束流15-23mA，熔敷線速度1000mm/min，采用零件偏轉，熔敷層數≥10時，每5層電子束流衰減0.5-2mA，每五層間設置冷卻時間1-5min。

3.根據權利要求1或2所述的航天器薄壁筒形貯箱的真空電子束制造方法，其特征在于，

筒形零件時電子束與零件軸向平行，半球形零件成形是電子束軸線與熔零件敷層切向夾角不超過15°。

4.根據權利要求1所述的航天器薄壁筒形貯箱的真空電子束制造方法，其特征在于，進行電子束焊接時，當真空度≤5×10-2Pa時，開始焊接；焊接時，采用表面焦點，圓形掃描，掃描頻率100Hz，掃描幅值5％，工作距離210mm，加速電壓120kV，電子束流8～10mA，焊接速度800～1000mm/min；對于需要電子束修飾焊的焊縫，采用下焦點，修飾焊速度為正式焊速度的60％，電子束流為正式焊的70％；焊接完成后，保持真空狀態3～5min，待工件冷卻后釋放真空。

5.根據權利要求1所述的航天器薄壁筒形貯箱的真空電子束制造方法，其特征在于，所述內襯工裝包括芯軸、階梯膨脹內襯、前錐蓋、后錐蓋、橡膠套環和緊固螺母；

所述芯軸設有螺紋，用于與緊固螺母連接；所述階梯膨脹內襯兩端分別設置內陷的前錐面和后錐面，分別用于與前錐蓋、后錐蓋配合，并在緊固螺母的作用下實現脹緊和收縮；所述階梯膨脹內襯為兩段式階梯軸結構，階梯軸大直徑段和小直徑段各設置至少一個安裝槽，用于放置橡膠套環。

6.根據權利要求1所述的航天器薄壁筒形貯箱的真空電子束制造方法，其特征在于，所述前錐面和后錐面6的錐面角度均為60°。

7.根據權利要求1所述的航天器薄壁筒形貯箱的真空電子束制造方法，其特征在于，筒形貯箱零件采用過盈配合。