CN104289806A - 一种薄壁铝合金电子束焊接方法 - Google Patents

一种薄壁铝合金电子束焊接方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104289806A
CN104289806A CN201410509901.3A CN201410509901A CN104289806A CN 104289806 A CN104289806 A CN 104289806A CN 201410509901 A CN201410509901 A CN 201410509901A CN 104289806 A CN104289806 A CN 104289806A
Authority
CN
China
Prior art keywords
welding
welded
aluminum alloy
thin
workpiece
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
CN201410509901.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104289806B (zh
Inventor
栾兆菊
李敏
谢旻
王磊
孙建彬
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.)
CETC 38 Research Institute
Original Assignee
CETC 38 Research Institute
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 CETC 38 Research Institute filed Critical CETC 38 Research Institute
Priority to CN201410509901.3A priority Critical patent/CN104289806B/zh
Publication of CN104289806A publication Critical patent/CN104289806A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104289806B publication Critical patent/CN104289806B/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
    • B23K15/06—Electron-beam welding or cutting within a vacuum chamber
    • 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
    • B23K15/0033—Preliminary treatment
    • 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
    • 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
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/08—Non-ferrous metals or alloys
    • B23K2103/10—Aluminium or alloys thereof

Landscapes

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

Abstract

本发明提供一种薄壁铝合金电子束焊接方法，包括以下步骤：1)清理铝合金待焊工件；2)采用冲样的方法，将待焊零件在焊接处固定；3)调整电子束聚焦距离，使焦点位于焊接平面以下；4)针对同一道焊缝，依次采用手工点焊、编程焊接以及修饰焊接，将铝合金焊接成型；5)电子束焊接工作完成，取出焊接工件。本发明的优点在于：1)采用冲样的方法，固定待焊工件，不再单独使用焊接夹具；2)利用电子束的穿透能力，调整工件和电子枪的距离，实现电子束焦点位于待焊工件表面以下，从而避免电子束焦点和铝合金表面物质反应，生成气孔和夹杂；3)一道焊缝，采用三次焊接成型，避免了常规电子束焊接一次成型，热数量过大，造成工件变形。

Description

一种薄壁铝合金电子束焊接方法
技术领域
本发明涉及一种焊接方法，特别涉及一种电子束焊接方法。
背景技术
电子束焊接技术具有能量密度高，熔深大，焊缝窄，焊接热影响区小等诸多优点，目前已经在航空航天领域、武器装备制造领域以及电子工业等领域有着广泛的应用。尽管相对于常规的熔焊方法，电子束焊接技术可以极大地减小残余变形，但是，对于壁厚在2mm以下的薄壁铝合金材料，焊接变形仍是限制其应用的最大障碍。此外，由于铝合金化学性活泼，电子束焊接过程中易于和自身表面的氧化物发生反应，生成气孔和夹杂等缺陷。
发明内容
本发明的所要解决的技术问题在于针对现有技术存在的不足，提供一种薄壁铝合金电子束焊接方法，能够实现薄壁铝合金精密、无变形焊接，并且消除焊缝内部的气孔、夹杂，获得外形均匀美观的电子束焊缝。
本发明采用以下技术方案解决上述技术问题的：一种薄壁铝合金电子束焊接方法方法，包括以下步骤：
1)清理铝合金待焊工件；
2)采用冲样的方法，将待焊零件在焊接处固定；
3)调整电子束聚焦距离，使焦点位于焊接平面以下；
4)针对同一道焊缝，依次采用点焊、编程焊接以及修饰焊接，将铝合金焊接成型：
首先采用手工点焊，将待焊零件固定；再采用编程焊接方法，焊接工件，最后采用修饰焊接，修正焊缝外观，手工点焊的焊接工艺参数为：焊接电流，7-10mA；聚焦电流，500-510mA；焊接速度，13-17mm/s；
编程焊接的工艺参数为：焊接电流，10-12mA；聚焦电流，500-510mA；焊接速度，15-16mm/s；
修饰焊接的工艺参数为：焊接电流，13-16mA；聚焦电流，500-510mA；焊接速度，14-16mm/s。
5)焊接完成取出待焊工件。
优化的，所述步骤1)中，采用分析纯级别的酒精和丙酮清洗待焊接工件的待焊接位置。
优化的，所述步骤2)中，采用冲样钉和冲样锤，在待焊接处进行冲样。
优化的，所述步骤3)中，聚焦电流(If，单位mA)和工作距离(S，单位mm)之间的关系满足：If＝-0.5S+582.5(145<S<165)，实现电子束在待焊零件表面以下聚焦。
本发明的优点在于：
1)采用冲样的方法，固定待焊工件，不再单独使用焊接夹具；
1)利用电子束的穿透能力，调整工件和电子枪的距离，实现电子束焦点位于待焊工件表面以下，从而避免电子束焦点和铝合金表面物质反应，生成气孔和夹杂。
2)一道焊缝，采用三次焊接成型，避免了常规电子束焊接一次成型，热数量过大，造成工件变形。
附图说明
图1为本发明中的焊接接头形式；
图2是本发明焊前装配冲样示意图；
图3是本发明电子束聚焦示意图；
图4是本发明中焊接工艺流程及参数。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行详细的描述。
一种用于薄壁铝合金电子束焊接方法，包括以下步骤：
1)清理铝合金待焊工件：
采用酒精擦拭铝合金薄壁工件待焊接处3min；
采用丙酮擦拭铝合金薄壁工件待焊接处3min；
2)采用冲样的方法，将待焊零件在焊接处固定：
按照图1的方式装配待焊工件，相互焊接的其中一个焊接件一端开L型槽口，相互焊接的另一个焊接件的一端搭在所述L型槽口内，采用冲样钉和冲样锤，沿待焊接处进行冲样，冲样点位置的分布如图2所示。
3)调整电子束聚焦距离，使焦点位于焊接平面以下：
调整聚焦电流(If，单位mA)和工作距离(S，单位mm)，使之满足关系式：If＝-0.5S+582.5(145<S<165)，实现电子束在待焊零件表面以下0.5mm处聚焦，如图3所示。
4)针对同一道焊缝，依次采用点焊、编程焊接以及修饰焊接，将铝合金焊接成型：
图4中列出电子束焊接实施过程。
首先采用手工点焊的方式，将待焊的工件固定，手工点焊的参数为：焊接电流，7-10mA；聚焦电流，500-510mA；焊接速度，13-17mm/s。。
其次采用编程焊接的方式，完成待焊工件的连接，编程焊接的参数为：焊接电流，10-12mA；聚焦电流，500-510mA；焊接速度，15-16mm/s。
最后采用修饰焊接的方法，消除焊缝外观缺陷，修饰焊接的参数为：焊接电流，13-16mA；聚焦电流，500-510mA；焊接速度，14-16mm/s。
5)电子束焊接工作完成，从真空室中取出焊接工件。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种薄壁铝合金电子束焊接方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)清理铝合金待焊工件；
2)采用冲样的方法，将待焊零件在焊接处固定；
3)调整电子束聚焦距离，使焦点位于焊接平面以下；
4)针对同一道焊缝，依次采用手工点焊、编程焊接以及修饰焊接，将铝合金焊接成型：
首先采用手工点焊，将待焊零件固定；再采用编程焊接方法，焊接工件，最后采用修饰焊接，修正焊缝外观，手工点焊的焊接工艺参数为：焊接电流，7-10mA；聚焦电流，500-510mA；焊接速度，13-17mm/s；
编程焊接的工艺参数为：焊接电流，10-12mA；聚焦电流，500-510mA；焊接速度，15-16mm/s；
修饰焊接的工艺参数为：焊接电流，13-16mA；聚焦电流，500-510mA；焊接速度，14-16mm/s。
5)电子束焊接工作完成，取出焊接工件。
2.根据权利要求1所述的薄壁铝合金电子束焊接方法，其特征在于：所述步骤1)中，采用分析纯级别的酒精和丙酮清洗待焊接工件的待焊接位置。
3.根据权利要求1所述的薄壁铝合金电子束焊接方法，其特征在于：相互焊接的其中一个焊接件一端开L型槽口，相互焊接的另一个焊接件的一端搭在所述L型槽口内。
4.根据权利要求1所述的薄壁铝合金电子束焊接方法，其特征在于：所述步骤2)中，采用冲样钉和冲样锤，在待焊接处进行冲样。
5.根据权利要求1所述的薄壁铝合金电子束焊接方法，其特征在于：所述步骤3)中，聚焦电流(If，单位mA)和工作距离(S，单位mm)之间的关系满足：If＝-0.5S+582.5(145<S<165)，实现电子束在待焊零件表面以下聚焦。
CN201410509901.3A 2014-09-28 2014-09-28 一种薄壁铝合金电子束焊接方法 Active CN104289806B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410509901.3A CN104289806B (zh) 2014-09-28 2014-09-28 一种薄壁铝合金电子束焊接方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410509901.3A CN104289806B (zh) 2014-09-28 2014-09-28 一种薄壁铝合金电子束焊接方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104289806A true CN104289806A (zh) 2015-01-21
CN104289806B CN104289806B (zh) 2017-02-08

Family

ID=52309882

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410509901.3A Active CN104289806B (zh) 2014-09-28 2014-09-28 一种薄壁铝合金电子束焊接方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104289806B (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104942426A (zh) * 2015-06-17 2015-09-30 沈阳飞机工业（集团）有限公司 中小厚度高强钢t型对接结构零件的横焊缝引出方法
CN105195886A (zh) * 2015-10-29 2015-12-30 无锡桥阳机械制造有限公司 一种铝合金焊接工艺
CN105414733A (zh) * 2015-11-25 2016-03-23 北京航星机器制造有限公司 电子束焊接异种体系铝合金的方法
CN107442921A (zh) * 2017-08-31 2017-12-08 北京航星机器制造有限公司 一种异种铝合金材料的电子束焊接方法
CN108838539A (zh) * 2018-07-25 2018-11-20 苏州迅镭激光科技有限公司 一种硬质铝合金薄板的激光焊接方法
CN110653477A (zh) * 2019-09-29 2020-01-07 南京航空航天大学 改善铝锂合金焊缝成形和提高接头质量的电子束焊接工艺
CN111215741A (zh) * 2020-02-26 2020-06-02 中国工程物理研究院材料研究所 一种大尺寸薄壁铍片与铝合金环的焊接方法
CN113042856A (zh) * 2021-03-24 2021-06-29 广州祈信金属制品有限公司 一种薄管端面焊接工艺
CN115106638A (zh) * 2022-07-15 2022-09-27 中国科学院空天信息创新研究院 薄壁无氧铜环的焊接方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101954536A (zh) * 2010-10-29 2011-01-26 成都四威高科技产业园有限公司 一种小直径管嘴与铝合金薄壁结构的焊接方法
CN102500905A (zh) * 2011-11-07 2012-06-20 郑州飞机装备有限责任公司 封闭薄壁铝合金框的电子束焊接方法
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
CN103785939A (zh) * 2012-11-02 2014-05-14 中国科学院沈阳自动化研究所 一种铝合金真空电子束焊接方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101954536A (zh) * 2010-10-29 2011-01-26 成都四威高科技产业园有限公司 一种小直径管嘴与铝合金薄壁结构的焊接方法
CN102500905A (zh) * 2011-11-07 2012-06-20 郑州飞机装备有限责任公司 封闭薄壁铝合金框的电子束焊接方法
CN103785939A (zh) * 2012-11-02 2014-05-14 中国科学院沈阳自动化研究所 一种铝合金真空电子束焊接方法
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 (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104942426A (zh) * 2015-06-17 2015-09-30 沈阳飞机工业（集团）有限公司 中小厚度高强钢t型对接结构零件的横焊缝引出方法
CN105195886A (zh) * 2015-10-29 2015-12-30 无锡桥阳机械制造有限公司 一种铝合金焊接工艺
CN105414733B (zh) * 2015-11-25 2018-01-12 北京航星机器制造有限公司 电子束焊接异种体系铝合金的方法
CN105414733A (zh) * 2015-11-25 2016-03-23 北京航星机器制造有限公司 电子束焊接异种体系铝合金的方法
CN107442921B (zh) * 2017-08-31 2019-11-15 北京航星机器制造有限公司 一种异种铝合金材料的电子束焊接方法
CN107442921A (zh) * 2017-08-31 2017-12-08 北京航星机器制造有限公司 一种异种铝合金材料的电子束焊接方法
CN108838539A (zh) * 2018-07-25 2018-11-20 苏州迅镭激光科技有限公司 一种硬质铝合金薄板的激光焊接方法
CN110653477A (zh) * 2019-09-29 2020-01-07 南京航空航天大学 改善铝锂合金焊缝成形和提高接头质量的电子束焊接工艺
CN111215741A (zh) * 2020-02-26 2020-06-02 中国工程物理研究院材料研究所 一种大尺寸薄壁铍片与铝合金环的焊接方法
CN111215741B (zh) * 2020-02-26 2020-09-22 中国工程物理研究院材料研究所 一种大尺寸薄壁铍片与铝合金环的焊接方法
CN113042856A (zh) * 2021-03-24 2021-06-29 广州祈信金属制品有限公司 一种薄管端面焊接工艺
CN115106638A (zh) * 2022-07-15 2022-09-27 中国科学院空天信息创新研究院 薄壁无氧铜环的焊接方法
CN115106638B (zh) * 2022-07-15 2024-05-28 中国科学院空天信息创新研究院 薄壁无氧铜环的焊接方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104289806B (zh) 2017-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104289806B (zh) 一种薄壁铝合金电子束焊接方法
CN105414762B (zh) 一种基于激光增材制造技术的激光连接方法
CN105397337B (zh) 一种利用吸波涂层对钛合金焊缝进行激光修饰焊的方法
CN103531414B (zh) 一种栅控行波管栅网的皮秒脉冲激光切割制备方法
CN105414764A (zh) 一种tig电弧同步预热辅助的基于激光増材制造的连接方法
CN108115282A (zh) 一种电弧-激光复合式机器人增材制造系统
CN108372363B (zh) 一种基于预置粉料技术的钛合金t型接头双光束焊接方法
CN104325220B (zh) 一种多功能激光复合加工设备及方法
CN105772945B (zh) 一种基于协同脉冲激光能量诱导的脉冲电弧三维快速成形制造方法
CN105834428B (zh) 一种基于微弧载粉的激光三维快速成形制造方法
CN105436688A (zh) 一种变厚度zl114a铝合金的真空电子束焊接方法
CN1762636A (zh) 一种薄壁钛合金组件的真空电子束焊接方法
CN111673219B (zh) 一种厚骨架t型结构激光振荡填丝单面焊双侧成形的焊接方法
CN107160025A (zh) 一种薄壁筒体高能束精密焊接制造方法
CN104842077B (zh) 一种铝合金微波组件钎焊片加工方法
Hajavifard et al. The effects of pulse shaping variation in laser spot-welding of aluminum
CN105149789A (zh) 0.5mm镀锌板角接激光焊接工艺
CN112247355A (zh) 一种高强β钛合金激光焊接方法
CN105772724B (zh) 一种提高激光金属3d成形件质量的方法
CN112475808B (zh) 一种适用于铝合金/钢复合结构件工业生产的工艺及应用
CN104527053A (zh) 三维金属化天线电缆的激光多点自动焊封方法及装置
CN107442920B (zh) 一种薄壁筒体高能束精密焊接工装以及焊接方法
CN208643532U (zh) 一种铝合金阳极氧化膜激光干式清洗设备
CN104708181A (zh) 一种铝合金空心圆环件的焊接方法
CN1660537A (zh) 一种用于钛合金激光焊接的活性剂使用方法

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