[發明專利]一種電子束焊接高溫合金膜片的方法

在審

• 申請號: 202211720630.7
• 申請日: 2022-12-30
• 公開（公告）號: CN115971626A
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 王寧;陳小軍;孫福利;王朝強;郝奕凱
• 申請（專利權）人: 太原航空儀表有限公司
• 主分類號: B23K15/00
• 分類號: B23K15/00;B23K15/06
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 張毓靈

本發明屬于焊接技術領域，具體涉及一種電子束焊接高溫合金膜片的方法。包括：步驟S01，將兩個高溫合金膜片(01)以及不銹鋼墊片02(02)固定形成待焊件，其中，所述不銹鋼墊片02(02)放置在兩個所述高溫合金膜片(01)之間并且所述不銹鋼墊片02(02)與所述高溫合金膜片(01)的焊接邊齊平，所述不銹鋼墊片02(02)中包括Mn、Cr、Mo、Ti元素中的一個或多個；步驟S02，在真空環境下，采用真空電子束聚焦所述焊接邊進行焊接，形成焊縫。該方法抑制了焊縫熱裂紋的形成，提高了焊縫質量。

技術領域

本發明屬于焊接技術領域，具體涉及一種電子束焊接高溫合金膜片的方法。

背景技術

高溫合金是航空、航天和國防等領域的關鍵金屬材料，廣泛應用于發動機的高溫部件。由于其具有良好的高溫組織穩定性、抗氧化腐蝕性能和焊接性能，以及優異的抗疲勞和抗蠕變性能，已成為當前應用最為廣泛的材料之一。

電子束焊接是一種高能量密度的焊接方法，通過電子槍產生的高速、高密度的電子束，轟擊焊件的接頭處，形成焊縫。相較于常規熔焊，電子束焊接具有熱輸入量小，熱影響區窄，焊接變形小及在真空環境下焊縫純凈等特點。電子束焊接在航空航天等高端制造領域，得到廣泛應用。同時，因其不會顯著降低焊接接頭的力學性能，電子束焊也逐漸被公認為是高溫合金的最佳焊接方法。

近年來，采用電子束焊接高溫合金材料的發動機構件的比重越來越大。現有的電子束焊接工藝，均采用母材自熔的方式形成焊接接頭，但由于高溫合金自身屬性的原因，在焊接過程中會產生低熔點化合物，并在晶間聚集，易形成焊縫熱裂紋。目前，主流方法是通過改善散熱條件和優化工藝參數等措施，減少焊縫裂紋傾向，但是改善效果有限。

對于超薄件的高溫合金焊接，極易在焊縫部位形成顯微熱裂紋，造成焊縫泄漏，導致產品失效。

發明內容

本發明的目的：提供一種電子束焊接高溫合金膜片的方法，減少焊縫熱裂紋。

有鑒于此，本發明提供了一種電子束焊接高溫合金膜片的方法，包括：

步驟S01，將兩個高溫合金膜片01以及不銹鋼墊片0202固定形成待焊件，其中，所述不銹鋼墊片0202放置在兩個所述高溫合金膜片01之間并且所述不銹鋼墊片0202與所述高溫合金膜片01的焊接邊齊平，所述不銹鋼墊片0202中包括Mn、Cr、Mo、Ti元素中的一個或多個；

步驟S02，在真空環境下，采用真空電子束聚焦所述焊接邊進行焊接，形成焊縫。

可選地，所述方法還包括：步驟S03，對所述焊縫進行氣密性檢查。

可選地，所述方法還包括：用汽油對兩個所述高溫合金膜片01進行超聲波清洗，然后再用丙酮擦洗晾干。

可選地，所述真空環境的真空度為7×10-3mbar。

可選地，采用真空電子束聚焦所述焊接邊進行焊接，形成所述焊縫還包括：對所述高溫合金膜片01的內圓部位03焊接時，將所述不銹鋼墊片0202放置在兩個所述高溫合金膜片01之間形成膜片01內圓組件，所述不銹鋼墊片0202的內徑與所述高溫合金膜片01的內圓部位03焊接邊齊平，所述內圓組件由兩個高溫合金膜片01背靠背焊接形成。

可選地，采用真空電子束聚焦所述焊接邊進行焊接，形成所述焊縫還包括：對所述高溫合金膜片01的外圓部位04焊接時，將所述不銹鋼墊片0202放置在兩個所述內圓組件之間，所述不銹鋼墊片0202的外徑與所述內圓組件的外圓部位04焊接邊齊平。

可選地，所述高溫合金膜片01的厚度≤0.2mm。

可選地，所述不銹鋼墊片0202的厚度為所述高溫合金膜片01厚度的0.7～1倍。