CN104227218A - 馈电组件电子束非穿透焊接方法 - Google Patents

馈电组件电子束非穿透焊接方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104227218A
CN104227218A CN201410517359.6A CN201410517359A CN104227218A CN 104227218 A CN104227218 A CN 104227218A CN 201410517359 A CN201410517359 A CN 201410517359A CN 104227218 A CN104227218 A CN 104227218A
Authority
CN
China
Prior art keywords
welding
electron beam
sleeve pipe
feed
penetrating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410517359.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104227218B (zh
Inventor
傅志勇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sichuan Fanhua Aviation Instrument and Electrical Co Ltd
Original Assignee
Sichuan Fanhua Aviation Instrument and Electrical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sichuan Fanhua Aviation Instrument and Electrical Co Ltd filed Critical Sichuan Fanhua Aviation Instrument and Electrical Co Ltd
Priority to CN201410517359.6A priority Critical patent/CN104227218B/zh
Publication of CN104227218A publication Critical patent/CN104227218A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104227218B publication Critical patent/CN104227218B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K15/00—Electron-beam welding or cutting
    • B23K15/0046—Welding
    • B23K15/0053—Seam welding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)

Abstract

本发明公开的一种馈电组件电子束非穿透焊接方法，所需工艺流程简单，效率较高，变形小、焊缝较，焊接精度高、产品合格率能够达到100%。本发明通过下述技术方案予以实现：在焊接程序中，将电子束扫描波形设置为椭圆，X方向扫描幅值设置为2mm～3mm，Y方向扫描幅值设置为4mm～6mm，扫描频率设置为80Hz～100Hz，在加速电压设为50kV～60kV，束流设为10mA～15mA，聚焦电流800mA～900mA的工艺参数中取任意一组具体数值，将束流斜率设为等腰梯形，电子束流上升、下降时间均设为3s～5s，对焊缝实施偏摆扫描焊接；用电子束将套管上面的馈电片穿透与下面的套管熔焊成一体。本发明解决了常规焊接工艺复杂、热变形严重、容易烧穿、焊漏的问题。

Description

馈电组件电子束非穿透焊接方法
技术领域
本发明是关于馈电组件电子束非穿透焊接方法，特别是适应于零件结构设计要求采用电子束非穿透方式的焊接。
背景技术
馈电组件是燃油测控系统上的典型产品，其制造的精度直接影响燃油测控系统的重要特性。因此，对馈电组件焊接有严格要求。通常馈电组件焊接主要有钎焊和熔化焊接两种加工方式。作为最后一道工序，焊后无余量加工，因此对焊接变形控制要求严格，更不允许焊缝穿透套管，否则馈线无法穿过。采用常规焊接方法—钎焊，输出热量过大、热影响区过宽、焊接变形严重，无法达到焊后对称度、平面度不大于0.1 mm的设计要求，很难从工艺参数上对焊接质量进行有效控制，无法从根本上避免焊接变形现象，造成零件报废。馈电组件采用常规电子束焊接方法，电子束功率密度过高、穿透力过强、能量过于集中，容易造成套管焊漏、穿透，并且表面焊缝成形不够均匀，焊缝的后半段表面有凹陷缺陷，产生这种缺陷的主要原因是由于焊缝过长，热容量相对较小，焊接过程中不同的时间段零件温升差异很大，特别是在焊接焊缝的后半段，由于电子束焊接过程的加热和前半段焊缝的热传导，零件升温已较高，焊缝金属熔化量相对前半段要大，焊缝成形较前半段宽且形成深浅不一的凹陷现象，从而造成零件焊后变形严重，对称度、平面度无法控制在0.1mm以内，当焊深超过止口线时极易出现局部烧穿、焊漏，造成零件报废。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术的不足之处，提出一种操作简便、质量稳定、精确可控、效率较高的电子束非穿透焊接方法。
为了达到上述目的，本发明提供一种馈电组件电子束非穿透焊接方法，其特征在于包括如下步骤： 
（1）在焊接程序中，将电子束扫描波形设置为椭圆，X方向扫描幅值设置为2mm～3mm，Y方向扫描幅值设置为4mm～6mm，扫描频率设置为80 Hz～100Hz，在加速电压设为50kV～60 kV，束流设为10mA～15mA，聚焦电流800mA～900mA的工艺参数中取任意一组具体数值，将束流斜率设为等腰梯形，电子束流上升、下降时间均设为3s～5s，对焊缝实施偏摆扫描焊接；
（2）将套管与馈电片装入夹具中，采用刚性固定法，“左右八点对称、上下压紧固定”，上下方向预紧力的大小由螺钉上的弹簧垫圈调整，套管内穿入一等径铜棒，孔径侧面两端用螺钉顶紧，再将电子束焦点位置调节到工件表面以上0.5mm；
（3）焊接时采取先两边后中间分段施焊，焊接束流按照等腰梯形斜率上升到峰值后，降低1mA～2mA焊接束流，加大10mA～20mA聚焦电流，减小5°～10°电子束会聚角，增大电子束的活性区域，以分散电子束流功率密度，减弱电子束穿透力，在收弧阶段，焊接功率和蒸汽压力减小的情况下，束流缓慢下降3s～5s，再通过 “侧顶上压”控制焊后X、Y两个方向的收缩、减小角变形和弯曲变形，使电子束穿透馈电片1，将透馈电片1下方的套管2熔焊成一体。利用电子束将上面的馈电片1穿透，与下面的套管2熔焊成一体。
本发明相比于现有技术具有如下有益效果：
本发明根据馈电组件的特点设置电子束焊接程序，合理匹配工艺参数。采用等腰梯形“缓升缓降” 束流斜率，先两边后中间分段施焊，避免了焊接起始和收尾处形成堆高和弧坑的缺陷。在施焊中，束流按照等腰梯形斜率上升到峰值后，降低1～2 mA焊接束流，加大10～20mA聚焦电流，减小5～10°电子束会聚角，增大电子束的活性区域，分散电子束流功率密度，减弱电子束穿透力，适当增加电子束焊缝宽度。在收弧阶段，功率和蒸汽压力减小的情况下，通过束流缓慢下降3～5s措施，排除熔池内的非溶解气体，减小焊缝收弧处正面凹陷深度，提高焊接强度及可靠性，得到的焊缝光滑平整。
本发明利用电子束将上面的馈电片1穿透，与下面的套管2熔焊成一体。将电子束焦点位置调节到工件表面以上0.5mm，避免了焊缝过窄、穿透力过强，可能造成局部有焊漏、穿透的风险，确保了馈电片穿透与套管熔化焊接成一体，得到的焊缝宽度适中、成型良好。
本发明在焊接程序中设置电子束扫描波形为椭圆，X方向扫描幅值为2～3mm，Y方向扫描幅值为4～6mm，扫描频率为80～100Hz，对焊缝实施偏摆扫描焊接，消除了焊缝根部“钉形”缺陷和气孔，改善了焊缝质量。 
本发明通过程序设置，利用电子束对馈电组件实施非穿透焊，对电子束焊接设备无其他要求，操控简便、批量生产质量稳定、精确可控、效率较高；焊接后熔深适中、焊缝规则、接头光亮、熔化均匀，焊接强度可靠。
本发明对馈电组件实施非穿透焊，所需工艺流程简单，效率较高，焊接后馈电组件的对称度不大于0.1 mm,平面度不大于0.1 mm。变形小、焊缝较窄，焊接精度高、质量稳定，产品合格率能够达到100%。平面度控制在0.1 mm以内，热变形量极小，避免了常规电子束焊接局部有焊漏、穿透，电子束穿透力过强，造成零件报废的技术缺陷，解决了常规焊接工艺复杂、热变形严重、容易烧穿、焊漏的问题。本方法适用于任意不同材料的电子束非穿透焊接加工。
附图说明
图1是本发明馈电组件电子束非穿透焊接示意图。
图中：1.馈电片，2.套管。
具体实施方式
以下实施例中将进一步说明本发明，这些实施例仅用于说明本发明而对本发明没有限制。
参见图1。馈电组件由馈电片1和位于其下方的套管2组成。可以利用电子束将上面的馈电片穿透与下面的套管熔焊成一体。焊接材料为硬铝合金，焊接厚度为1＋1 mm 。
首先将酸洗后的套管嵌入夹具等径槽中，将馈电片安装在套管上，采用刚性固定法，利用夹具上的压板“左右八点对称、上下压紧固定”，使套管与馈电片贴合、压紧，上下方向的预紧力的大小由螺钉上的弹簧垫圈调整，套管内穿入一等径铜棒，孔径侧面两端由螺钉顶紧。通过 “侧顶上压”控制焊后X、Y两个方向的收缩、以减小角变形和弯曲变形。
根据馈电组件焊缝过长的特点，为减小变形积累量，焊接时采取“分段施焊，整体连接”，先两边后中间。尽量减小分段焊缝交接长度，以避免材料反复受热影响焊接变形，基体烧塌、皱缩。
为消除焊缝根部“钉形”缺陷和气孔，改善焊缝质量，在焊接程序中设置电子束扫描波形设为椭圆，X方向扫描幅值为2～3mm，Y方向扫描幅值设为4～6mm，扫描频率设为80～100Hz，对焊缝实施偏摆扫描焊接，在加速电压设为50～60 kV，束流设为10～15 mA，聚焦电流800～900mA的工艺参数中取任意一组具体数值，在焊接程序中，束流斜率设置为等腰梯形，电子束流上升、下降时间均设为3～5s，控制电子束热输入总量逐渐上升、缓慢下降，以避免在焊接起始和收尾处形成堆高和弧坑缺陷。束流按照等腰梯形斜率上升到峰值后，降低1～2 mA焊接束流，加大10～20mA聚焦电流，减小5～10°电子束会聚角，增大电子束的活性区域，分散电子束流功率密度，减弱电子束穿透力，适当增加电子束焊缝宽度。在收弧阶段，功率和蒸汽压力减小的情况下，使束流缓慢下降3～5s，焊缝光滑平整，排除熔池内的非溶解气体，减小焊缝收弧处正面凹陷深度，提高焊接强度及可靠性。
电子束焦点位置对熔深影响很大，将电子束焦点位置调节到工件表面以上0.5mm，以避免焊缝过窄，穿透力过强，造成局部有焊漏穿透，确保馈电片穿透与套管熔化焊接成一体。
通过上述措施，利用电子束对馈电组件实施非穿透焊，将馈电片与套管焊接成一体。焊缝熔宽、熔深由焊接程序及工艺参数决定，对于不同材质、厚度的馈电组件只需调整束流斜率、重新设置工艺参数即可改变输入焊接热量完成加工。

Claims (4)

1.一种馈电组件电子束非穿透焊接方法，其特征在于包括如下步骤： 
（1）在焊接程序中，将电子束扫描波形设置为椭圆，X方向扫描幅值设置为2mm～3mm，Y方向扫描幅值设置为4mm～6mm，扫描频率设置为80 Hz～100Hz，在加速电压设为50kV～60 kV，束流设为10mA～15mA，聚焦电流800mA～900mA的工艺参数中取任意一组具体数值，将束流斜率设为等腰梯形，电子束流上升、下降时间均设为3s～5s，对焊缝实施偏摆扫描焊接；
（2）将套管与馈电片装入夹具中，采用刚性固定法，“左右八点对称、上下压紧固定”，上下方向预紧力的大小由螺钉上的弹簧垫圈调整，套管内穿入一等径铜棒，孔径侧面两端用螺钉顶紧，再将电子束焦点位置调节到工件表面以上0.5mm；
（3）焊接时采取先两边后中间分段施焊，焊接束流按照等腰梯形斜率上升到峰值后，降低1mA～2mA焊接束流，加大10mA～20mA聚焦电流，减小5°～10°电子束会聚角，增大电子束的活性区域，以分散电子束流功率密度，减弱电子束穿透力，在收弧阶段，焊接功率和蒸汽压力减小的情况下，束流缓慢下降3s～5s，再通过 “侧顶上压”控制焊后X、Y两个方向的收缩、减小角变形和弯曲变形，使电子束穿透馈电片1，将透馈电片1下方的套管2熔焊成一体。
2.    如权利要求1所述的馈电组件电子束非穿透焊接方法，其特征在于：馈电组件由馈电片（1）和位于其下方的套管（2）组成。
3.如权利要求1所述的馈电组件电子束非穿透焊接方法，其特征在于：用电子束将套管上面的馈电片穿透与下面的套管熔焊成一体。
4.如权利要求1所述的馈电组件电子束非穿透焊接方法，其特征在于：焊接材料为硬铝合金，焊接厚度为1＋1 mm 。
CN201410517359.6A 2014-09-30 2014-09-30 馈电组件电子束非穿透焊接方法 Active CN104227218B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410517359.6A CN104227218B (zh) 2014-09-30 2014-09-30 馈电组件电子束非穿透焊接方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410517359.6A CN104227218B (zh) 2014-09-30 2014-09-30 馈电组件电子束非穿透焊接方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104227218A true CN104227218A (zh) 2014-12-24
CN104227218B CN104227218B (zh) 2016-06-29

Family

ID=52216599

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410517359.6A Active CN104227218B (zh) 2014-09-30 2014-09-30 馈电组件电子束非穿透焊接方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104227218B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106271173A (zh) * 2016-08-29 2017-01-04 中航动力股份有限公司 一种消除钛合金电子束焊缝钉尖缺陷的方法
CN110788464A (zh) * 2019-10-16 2020-02-14 北京航星机器制造有限公司 一种大厚度结构钢筒体的电子束焊接方法
CN110899937A (zh) * 2019-12-25 2020-03-24 云南昆船机械制造有限公司 一种等离子环缝焊接收孔工艺方法
CN115255595A (zh) * 2022-08-17 2022-11-01 中国航空制造技术研究院 一种双层板结构的电子束焊接聚焦电流确定方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5584283A (en) * 1978-12-20 1980-06-25 Nippon Kokan Kk <Nkk> Electron beam welding method
JPS6352780A (ja) * 1986-08-21 1988-03-05 Nippon Kokan Kk <Nkk> 電子ビ−ム溶接の始終端処理方法
CN101412149A (zh) * 2007-10-17 2009-04-22 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种真空电子束焊工艺
CN102476235A (zh) * 2010-11-30 2012-05-30 成都泛华航空仪表电器有限公司 一次焊接熔融成型叠加铝箔的方法
CN103537788A (zh) * 2013-09-24 2014-01-29 成都泛华航空仪表电器有限公司 密封壳体组件内套磁铁薄壁筒体的焊接方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5584283A (en) * 1978-12-20 1980-06-25 Nippon Kokan Kk <Nkk> Electron beam welding method
JPS6352780A (ja) * 1986-08-21 1988-03-05 Nippon Kokan Kk <Nkk> 電子ビ−ム溶接の始終端処理方法
CN101412149A (zh) * 2007-10-17 2009-04-22 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种真空电子束焊工艺
CN102476235A (zh) * 2010-11-30 2012-05-30 成都泛华航空仪表电器有限公司 一次焊接熔融成型叠加铝箔的方法
CN103537788A (zh) * 2013-09-24 2014-01-29 成都泛华航空仪表电器有限公司 密封壳体组件内套磁铁薄壁筒体的焊接方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106271173A (zh) * 2016-08-29 2017-01-04 中航动力股份有限公司 一种消除钛合金电子束焊缝钉尖缺陷的方法
CN110788464A (zh) * 2019-10-16 2020-02-14 北京航星机器制造有限公司 一种大厚度结构钢筒体的电子束焊接方法
CN110899937A (zh) * 2019-12-25 2020-03-24 云南昆船机械制造有限公司 一种等离子环缝焊接收孔工艺方法
CN115255595A (zh) * 2022-08-17 2022-11-01 中国航空制造技术研究院 一种双层板结构的电子束焊接聚焦电流确定方法
CN115255595B (zh) * 2022-08-17 2023-08-22 中国航空制造技术研究院 一种双层板结构的电子束焊接聚焦电流确定方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104227218B (zh) 2016-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103537788B (zh) 密封壳体组件内套磁铁薄壁筒体的焊接方法
CN104227218B (zh) 馈电组件电子束非穿透焊接方法
CN106444049B (zh) 激光宽带熔覆装置
CN103100795B (zh) 激光焊接方法
CN101559515B (zh) 真空电子束焊接方法
CN102653034A (zh) 高压密封阀体组件脉冲激光焊接的方法
CN105414733A (zh) 电子束焊接异种体系铝合金的方法
CN105772927B (zh) 一种afa3g燃料组件上管座电子束焊接方法
CN104384717A (zh) 一种厚板窄间隙实施对焊的摆动激光-热丝焊接方法
CN106270876B (zh) 一种铝锂合金和钛合金电子束熔钎焊接方法
CN107999950B (zh) 一种钛合金薄壁机匣的中压高速电子束焊接方法
CN107717189A (zh) 一种三丝焊枪和多丝埋弧焊方法
CN105312741A (zh) Lng储罐tip tig焊接方法
CN106903448B (zh) 一种电弧、激光、磁场多能量场耦合制造工艺方法
CN103192187A (zh) 激光高频交流脉冲tig复合焊接工艺
CN105397249B (zh) 一种薄壁金属管的低热输入双直流脉冲复合电弧焊接方法
CN102069306A (zh) 激光－双丝脉冲电弧复合焊接系统
CN110238528A (zh) 一种法向送丝的激光-热丝tig复合焊接方法
CN103252568A (zh) 一种用于填充点焊不锈钢高熵合金粉末和一种高熵合金粉末填充点焊不锈钢的工艺方法
CN102649192A (zh) 一种超标装配间隙下的真空电子束对接焊方法
CN106346126B (zh) 一种钛合金和紫铜异种金属电子束焊接方法
CN107570874A (zh) 激光电弧复合焊
CN106670640A (zh) 一种适用于薄壁顶盖小直径法兰盘的电子束焊接方法
CN103358024A (zh) 一种金属面板部件激光点焊方法
CN102962578B (zh) 电子束扫描焊接偏心环缝的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant