CN104959725A - 一种大型变厚度构件电子束焊接变形控制方法 - Google Patents
一种大型变厚度构件电子束焊接变形控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104959725A CN104959725A CN201510309770.9A CN201510309770A CN104959725A CN 104959725 A CN104959725 A CN 104959725A CN 201510309770 A CN201510309770 A CN 201510309770A CN 104959725 A CN104959725 A CN 104959725A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- welding
- briquetting
- workpiece
- electron beam
- welded
- 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
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 165
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 title claims abstract description 68
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 59
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 14
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 12
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims description 6
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 4
- 229910001094 6061 aluminium alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910001200 Ferrotitanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 241000276425 Xiphophorus maculatus Species 0.000 claims description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 3
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 3
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000036244 malformation Effects 0.000 description 2
- 230000007115 recruitment Effects 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
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
- B23K15/0006—Electron-beam welding or cutting specially adapted for particular articles
-
- 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
- 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
- B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted for a procedure covered by only one of the other main groups of this subclass
- B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted for a procedure covered by only one of the other main groups of this subclass for holding or positioning work
- B23K37/0426—Fixtures for other work
- B23K37/0435—Clamps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)
Abstract
本发明涉及一种大型变厚度构件电子束焊接变形控制方法，通过设计特殊结构的防变形工装对工件进行装夹定位，将装夹工件放置于真空电子束焊机的操作台上，进行固定；采用电子束小束流对焊缝进行预定位，定位方式为焊缝双面定位；之后采用优化设计后的电子束焊接工艺参数对工件进行焊接，焊接方式为双面焊；焊后测量结构的变形，若结构发生变形，采用电子束小束流校形工艺，对结构进行校形，该方法可有效地解决大型结构件的连接问题，提高焊接质量，并对结构整体变形的控制有着良好的效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种大型变厚度构件电子束焊接变形控制方法，属于材料的连接领域。
背景技术
随着航空航天产品的不断升级换代，对产品的结构逐渐大型化，而且产品的结构形式多样，往往有着异形面的设计，这对材料的加工制造提出了更高的要求。对于大型构件的加工，受限于加工能力的限制，要整体进行成形有时存在一定的困难，对结构的各部分进行分别成形，然后采用焊接的方式进行连接，是目前普遍采用的方式。
但是对于大厚度结构的焊接，若采用传统的氩弧焊，通产需要对接头进行开坡口处理，进行多层多道焊，焊接热输入量大，变形难以控制，而且开坡口及多层多道焊需要大量工时，焊接效率低。激光焊是一种高能束焊接方法，在厚度较大的结构中有优势，但是激光焊接过程中，需要对结构施加有效地保护，以防止氧化，而对于厚度较大的结构，由于采用的激光功率大，对结构的保护相对复杂，从而降低焊缝的质量，尤其是对于铝合金材料，激光的熔深有限，无法实现大厚度的焊接。真空电子束焊接，焊接过程整体处于真空状态下，对焊接过程有着最大限度的保护，而且电子束能量集中，对铝合金、钛合金、不锈钢等常用结构材料都有着很好的穿透力。因此，选用真空电子束焊接实现大厚度结构的焊接具有明显的优势。
但如果仅仅采用电子束实现大厚度结构件的焊接，容易存在焊接变形，且无法针对复杂的变厚度截面构件进行可靠有效的焊接。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种大型变厚度构件电子束焊接变形控制方法，该方法可有效地解决大型结构件的连接问题，提高焊接质量，并对结构整体变形的控制有着良好的效果。
本发明的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：
一种大型变厚度构件电子束焊接变形控制方法，所述待焊接工件为变厚度的板状结构，具体步骤如下：
(1)、采用防变形工装对两个待焊接工件进行装夹，所述防变形工装包括第一固定板、第二固定板、四个拉杆、第一压块、第二压块、第三压块和第四压块，其中第一压块与第二压块为组合结构，组合之后的型面与待焊接工件厚度较大的一端的外表面贴合，第三压块和第四压块为组合结构，组合之后的型面与待焊接工件厚度较小的一端的外表面贴合，具体装夹方法如下：
(1-1)、将四个拉杆的一端固定安装在第一固定板上，并使四个拉杆垂于第一固定板，将第一压块与第二压块放置在第一固定板上，并使两个待焊接工件焊接面贴合后，将厚度较大的一端通过第一压块与第二压块进行固定，保证厚度较大的一端的外表面与第一压块与第二压块组合之后的型面相贴合；
(1-2)、将两个待焊接工件厚度较小的一端通过第三压块和第四压块进行固定，保证厚度较小的一端的外表面与第三压块和第四压块组合之后的型面相贴合；
(1-3)、安装第二固定板，将第二固定板放置在第三压块和第四压块上方，并将四个拉杆的另一端固定安装在第二固定板上，从而将四个压块和待焊接工件压紧；
(2)、将装夹待焊接工件的防变形工装工件放置于真空电子束焊机的操作台上，并进行固定；
(3)、采用电子束小束流对焊缝进行预定位，定位方式为焊缝双面定位，定位焊采用的电子束工艺参数为加速电压50～60kV，聚焦电流1500～1600mA，焊接束流10～50mA，焊接速度为500～1500mm/min；
(4)、采用电子束焊接工艺对定位后的工件进行焊接，焊接方式为双面焊接，第一面焊接工艺参数为：加速电压50～60kV，聚焦电流1500～1600mA，焊接束流10～120mA，焊接速度500～1500mm/min，第二面焊接工艺参数中加速电压、聚焦电流、焊接速度与第一面焊接相同，焊接束流比第一面焊接增加10％～20％。
在上述大型变厚度构件电子束焊接变形控制方法中，第一压块与第二压块上均开设台阶面，组合之后形成非连续的两段贯通槽，两个待焊接工件厚度较大的一端分别位于其中一段贯通槽内，焊缝则从两段贯通槽之间的区域露出。
在上述大型变厚度构件电子束焊接变形控制方法中，两段贯通槽的深度均为待焊接工件焊缝深度的10％～50％。
在上述大型变厚度构件电子束焊接变形控制方法中，第三压块和第四压块上均开设台阶面，组合之后形成非连续的两段贯通槽，两个待焊接工件厚度较小的一端分别位于其中一段贯通槽内，焊缝则从两段贯通槽之间的区域露出。
在上述大型变厚度构件电子束焊接变形控制方法中，两段贯通槽的深度均为待焊接工件焊缝深度的10％～50％。
在上述大型变厚度构件电子束焊接变形控制方法中，待焊接工件的截面为梯形，材料为铝合金、钛合金或钢。
在上述大型变厚度构件电子束焊接变形控制方法中，待焊接工件的焊缝厚度为10mm～150mm，焊缝为等厚度焊缝或变厚度焊缝。
在上述大型变厚度构件电子束焊接变形控制方法中，防变形工装的材料为6061铝合金。
在上述大型变厚度构件电子束焊接变形控制方法中，四个压块与待焊接工件表面贴合的型面要求为：贴合后间隙不超过0.2mm，贴合的长度超过50mm，以起到限制变形的作用。
在上述大型变厚度构件电子束焊接变形控制方法中，步骤(3)中，定位焊采用分段定位方式，以减少定位焊的热影响，每段定位长度为10～50mm。
在上述大型变厚度构件电子束焊接变形控制方法中，步骤(4)完成工件焊接后，测量工件结构是否发生变形，若结构发生变形，采用电子束小束流对工件结构进行校形。
在上述大型变厚度构件电子束焊接变形控制方法中，采用电子束小束流对工件结构进行校形的方法为：首先确定工件结构变形的方向，在焊缝相应的位置采用电子束小束流进行重熔校形，校形采用的电子束焊接工艺参数为：加速电压40～60kV，聚焦电流1550～1680mA，焊接束流10～50mA，焊接速度为500～1500mm/min。
本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
(1)、本发明采用特殊结构设计的防变形工装对变厚度的待焊接工件进行装夹定位，并对工装结构参数进行了优化设计，实现了不规则结构工件的高精度准确定位，为后续焊接工艺提供了可靠的保证；
(2)、本发明焊前采用双面预定位工艺对焊缝进行定位，通过对定位焊接工艺参数进行优化设计，定位采用的工艺参数热量累积小，定位完成后结构无变形，同时定位焊完成后结构拘束度增大，可以有效地减小焊接变形；
(3)、本发明通过将焊接方法设计为双面焊接来控制结构变形，双面焊接可以通过两次变形方向的差异，抵消相反方向的变形，实现对变形的整体控制，同时本发明对正面和反面的焊接工艺参数进行了调整，使得焊接效果达到最优，实现了有效达到变形抵消的效果，保证了焊接质量；
(4)、本发明针对变厚度工件焊缝厚度从一端到另一端变化较大的结构特点，对焊接工艺参数进行了优化设计，在同一条焊缝中实现不同厚度区域的焊接，保证了焊接质量的一致性；
(5)本发明对于焊接后结构仍存在一定的变形的焊接件，通过电子束小束流重熔的方式进行校形，并设计了优化的校形工艺参数，实现对工件结构变形的有效校正。
附图说明
图1为本发明防变形工装结构示意图，其中图1a为主视图，图1b为左视图；
图2为本发明电子束校形示意图，其中图2a为校形前图示，图2b为校形后图示。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述：
本发明大型变厚度构件电子束焊接变形控制方法，具体包括如下步骤：
(1)、对待焊接工件的焊接部位进行焊前清理，去除表面油污，用物理方法去除材料表面氧化层；待焊接工件1为变厚度的板状结构，截面为梯形，材料为铝合金、钛合金或钢。
(2)、制备防变形工装，如图1所示为本发明防变形工装结构示意图，其中图1a为主视图，图1b为左视图。防变形工装包括第一固定板2、第二固定板3、四个拉杆8、第一压块4、第二压块5、第三压块6和第四压块7，其中第一压块4与第二压块5为组合结构，组合之后的型面与待焊接工件1厚度较大的一端的外表面贴合，第三压块6和第四压块7为组合结构，组合之后的型面与待焊接工件1厚度较小的一端的外表面贴合。
(3)、采用防变形工装对两个待焊接工件1进行装夹，具体装夹方法如下：
(3-1)、将四个拉杆8的一端固定安装在第一固定板2上，并使四个拉杆8垂于第一固定板2，将第一压块4与第二压块5放置在第一固定板2上，并使两个待焊接工件1焊接面贴合后，将厚度较大的一端通过第一压块4与第二压块5进行固定，保证厚度较大的一端的外表面与第一压块4与第二压块5组合之后的型面相贴合。
具体为第一压块4与第二压块5上均开设台阶面，组合之后形成非连续的两段贯通槽，两个待焊接工件1厚度较大的一端分别位于其中一段贯通槽内，焊缝则从两段贯通槽之间的区域露出，如图1a所示。两段贯通槽的深度均为待焊接工件1焊缝深度的10％～50％。
(3-2)、将两个待焊接工件1厚度较小的一端通过第三压块6和第四压块7进行固定，保证厚度较小的一端的外表面与第三压块6和第四压块7组合之后的型面相贴合。
具体为第三压块6和第四压块7上均开设台阶面，组合之后形成非连续的两段贯通槽，两个待焊接工件1厚度较小的一端分别位于其中一段贯通槽内，焊缝则从两段贯通槽之间的区域露出，如图1a所示。两段贯通槽的深度均为待焊接工件1焊缝深度的10％～50％
(3-3)、安装第二固定板3，将第二固定板3放置在第三压块6和第四压块7上方，并将四个拉杆8的另一端固定安装在第二固定板3上，从而将四个压块和待焊接工件1压紧。
四个压块与待焊接工件1表面贴合的型面要求为：贴合后间隙不超过0.2mm，贴合的长度超过50mm，以起到限制变形的作用。防变形工装的材料为6061铝合金。
(4)、将装夹待焊接工件1的防变形工装工件放置于真空电子束焊机的操作台上，并进行固定；
(3)、采用电子束小束流对焊缝进行预定位，定位方式为焊缝双面定位，定位焊采用的电子束工艺参数为加速电压50～60kV，聚焦电流1500～1600mA，焊接束流10～50mA，焊接速度为500～1500mm/min；定位焊采用分段定位方式，以减少定位焊的热影响，每段定位长度为10～50mm。
(4)、采用电子束焊接工艺对定位后的工件进行焊接，焊接方式为双面焊接，第一面焊接工艺参数为：加速电压50～60kV，聚焦电流1500～1600mA，焊接束流10～120mA，焊接速度500～1500mm/min，第二面焊接工艺参数中加速电压、聚焦电流、焊接速度与第一面焊接相同，焊接束流比第一面焊接增加10％～20％。
焊缝厚度较大时，焊接热输入量大，结构通常有较大的变形。为控制结构变形，将焊接方法设计为双面焊接。双面变形可以通过两次变形方向的差异，抵消相反方向的变形，实现对变形的整体控制，同时，正面和反面的焊接工艺参数有一定的差别，需要调整两次焊接工艺参数，达到变形抵消的效果。
电子束焊接工艺参数的选取。对于变厚度的结构，焊缝厚度在10mm至150mm间发生变化，要在同一条焊缝中实现不同厚度区域的焊接，需要对焊接工艺参数进行合理设计。
(5)、电子束校形。如果焊接后结构仍存在一定的变形，可以通过电子束小束流重熔的方式进行校形。焊接的变形主要是由于焊缝的收缩引起的，对于对接结构，焊接变形主要是角变形，如果焊后结构存在角变形，利用反变形的原理，在角变形相反一侧，利用小电子束流对焊缝进行重熔，重熔后的焊缝发生一定的收缩抵消另一侧的角变形，实现对结构变形的校正，校形示意图见图2所示，其中图2a为校形前图示，图2b为校形后图示。
用电子束小束流对工件结构进行校形的方法为：首先确定工件结构变形的方向，在焊缝相应的位置采用电子束小束流进行重熔校形，校形采用的电子束焊接工艺参数为：加速电压40～60kV，聚焦电流1550～1680mA，焊接束流10～50mA，焊接速度为500～1500mm/min。本发明待焊接工件1的焊缝厚度为10mm～150mm，焊缝为等厚度焊缝或变厚度焊缝。
实施例1
待焊接工件材料为钛合金，焊缝厚度为变厚度，厚度从20mm变化至80mm。
(1)、对待焊接工件的焊接部位进行焊前清理，去除表面油污，用物理方法去除材料表面氧化层；
(2)、采用防变形工装对两个待焊接工件1进行装夹，具体装夹方法同上述描述，其中装夹厚度较大一端的工装的两段贯通槽的深度均为待焊接工件1焊缝深度的30％。装夹厚度较小一端的工装的两段贯通槽的深度均为待焊接工件1焊缝深度的30％。
(3)将工件放置于真空电子束焊机的操作台上，用工装进行固定；
(4)采用电子束小束流对焊缝进行预定位，定位方式为焊缝双面定位，定位焊采用的电子束工艺参数为加速电压50kV，聚焦电流1500mA，焊接束流20mA，焊接速度为1000mm/min，定位焊采用分段定位方式，每段定位长度为15mm。
(4)采用优化设计后的电子束焊接工艺参数对工件进行焊接，焊接方式为双面焊，第一面焊接采用的电子束工艺参数为加速电压60kV，聚焦电流1500mA，焊接束流30～100mA，焊接速度为1000mm/min，第二面焊接在第一面焊接的参数基础上，焊接束流增加10％，即为33～110mA，其余参数不变。
(5)焊后测量结构的变形，结构未发生变形。
焊后工件结构平面度良好，不超过0.2mm，符合设计要求。
实施例2
待焊接工件材料为钛合金，焊缝厚度为变厚度，厚度从10mm变化至50mm。
(1)、对待焊接工件的焊接部位进行焊前清理，去除表面油污，用物理方法去除材料表面氧化层；
(2)、采用防变形工装对两个待焊接工件1进行装夹，具体装夹方法同上述描述，其中装夹厚度较大一端的工装的两段贯通槽的深度均为焊缝深度的10％。装夹厚度较小一端的工装的两段贯通槽的深度均为焊缝深度的10％。
(3)将工件放置于真空电子束焊机的操作台上，用工装进行固定；
(4)采用电子束小束流对焊缝进行预定位，定位方式为焊缝双面定位，定位焊采用的电子束工艺参数为加速电压50kV，聚焦电流1500mA，焊接束流20mA，焊接速度为1000mm/min，定位焊采用分段定位方式，每段定位长度为20mm。
(4)采用优化设计后的电子束焊接工艺参数对工件进行焊接，焊接方式为双面焊，第一面焊接采用的电子束工艺参数为加速电压60kV，聚焦电流1500mA，焊接束流20～80mA，焊接速度为1000mm/min，第二面焊接在第一面焊接的参数基础上，焊接束流增加10％，即为22～88mA，其余参数不变。
(5)焊后测量结构的变形，焊缝发生朝一个方向的角变形，利用电子束校形进行结构校形，电子束校形参数为加速电压40kV，聚焦电流1580mA，焊接束流30mA，焊接速度为1000mm/min。
(6)校形后结构变形符合要求。
校形后，工件结构的平面度良好，不超过0.3mm，符合设计要求。
以上所述，仅为本发明最佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。
Claims (12)
1.一种大型变厚度构件电子束焊接变形控制方法，其特征在于：所述待焊接工件(2)为变厚度的板状结构，具体步骤如下：
(1)、采用防变形工装对两个待焊接工件(1)进行装夹，所述防变形工装包括第一固定板(2)、第二固定板(3)、四个拉杆(8)、第一压块(4)、第二压块(5)、第三压块(6)和第四压块(7)，其中第一压块(4)与第二压块(5)为组合结构，组合之后的型面与待焊接工件(1)厚度较大的一端的外表面贴合，第三压块(6)和第四压块(7)为组合结构，组合之后的型面与待焊接工件(1)厚度较小的一端的外表面贴合，具体装夹方法如下：
(1-1)、将四个拉杆(8)的一端固定安装在第一固定板(2)上，并使四个拉杆(8)垂于第一固定板(2)，将第一压块(4)与第二压块(5)放置在第一固定板(2)上，并使两个待焊接工件(1)焊接面贴合后，将厚度较大的一端通过第一压块(4)与第二压块(5)进行固定，保证厚度较大的一端的外表面与第一压块(4)与第二压块(5)组合之后的型面相贴合；
(1-2)、将两个待焊接工件(1)厚度较小的一端通过第三压块(6)和第四压块(7)进行固定，保证厚度较小的一端的外表面与第三压块(6)和第四压块(7)组合之后的型面相贴合；
(1-3)、安装第二固定板(3)，将第二固定板(3)放置在第三压块(6)和第四压块(7)上方，并将四个拉杆(8)的另一端固定安装在第二固定板(3)上，从而将四个压块和待焊接工件(1)压紧；
(2)、将装夹待焊接工件(1)的防变形工装工件放置于真空电子束焊机的操作台上，并进行固定；
(3)、采用电子束小束流对焊缝进行预定位，定位方式为焊缝双面定位，定位焊采用的电子束工艺参数为加速电压50～60kV，聚焦电流1500～1600mA，焊接束流10～50mA，焊接速度为500～1500mm/min；
(4)、采用电子束焊接工艺对定位后的工件进行焊接，焊接方式为双面焊接，第一面焊接工艺参数为：加速电压50～60kV，聚焦电流1500～1600mA，焊接束流10～120mA，焊接速度500～1500mm/min，第二面焊接工艺参数中加速电压、聚焦电流、焊接速度与第一面焊接相同，焊接束流比第一面焊接增加10％～20％。
2.根据权利要求1所述的一种大型变厚度构件电子束焊接变形控制方法，其特征在于：所述第一压块(4)与第二压块(5)上均开设台阶面，组合之后形成非连续的两段贯通槽，两个待焊接工件(1)厚度较大的一端分别位于其中一段贯通槽内，焊缝则从两段贯通槽之间的区域露出。
3.根据权利要求2所述的一种大型变厚度构件电子束焊接变形控制方法，其特征在于：所述两段贯通槽的深度均为待焊接工件(1)焊缝深度的10％～50％。
4.根据权利要求1所述的一种大型变厚度构件电子束焊接变形控制方法，其特征在于：所述第三压块(6)和第四压块(7)上均开设台阶面，组合之后形成非连续的两段贯通槽，两个待焊接工件(1)厚度较小的一端分别位于其中一段贯通槽内，焊缝则从两段贯通槽之间的区域露出。
5.根据权利要求4所述的一种大型变厚度构件电子束焊接变形控制方法，其特征在于：所述两段贯通槽的深度均为待焊接工件(1)焊缝深度的10％～50％。
6.根据权利要求1～5之一所述的一种大型变厚度构件电子束焊接变形控制方法，其特征在于：所述待焊接工件(1)的截面为梯形，材料为铝合金、钛合金或钢。
7.根据权利要求1～5之一所述的一种大型变厚度构件电子束焊接变形控制方法，其特征在于：所述待焊接工件(1)的焊缝厚度为10mm～150mm，焊缝为等厚度焊缝或变厚度焊缝。
8.根据权利要求1～5之一所述的一种大型变厚度构件电子束焊接变形控制方法，其特征在于：所述防变形工装的材料为6061铝合金。
9.根据权利要求1～5之一所述的一种大型变厚度构件电子束焊接变形控制方法，其特征在于：所述四个压块与待焊接工件(1)表面贴合的型面要求为：贴合后间隙不超过0.2mm，贴合的长度超过50mm，以起到限制变形的作用。
10.根据权利要求1所述的一种大型变厚度构件电子束焊接变形控制方法，其特征在于：所述步骤(3)中，定位焊采用分段定位方式，以减少定位焊的热影响，每段定位长度为10～50mm。
11.根据权利要求1所述的一种大型变厚度构件电子束焊接变形控制方法，其特征在于：所述步骤(4)完成工件焊接后，测量工件结构是否发生变形，若结构发生变形，采用电子束小束流对工件结构进行校形。
12.根据权利要求11所述的一种大型变厚度构件电子束焊接变形控制方法，其特征在于：采用电子束小束流对工件结构进行校形的方法为：首先确定工件结构变形的方向，在焊缝相应的位置采用电子束小束流进行重熔校形，校形采用的电子束焊接工艺参数为：加速电压40～60kV，聚焦电流1550～1680mA，焊接束流10～50mA，焊接速度为500～1500mm/min。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510309770.9A CN104959725B (zh) | 2015-06-08 | 2015-06-08 | 一种大型变厚度构件电子束焊接变形控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510309770.9A CN104959725B (zh) | 2015-06-08 | 2015-06-08 | 一种大型变厚度构件电子束焊接变形控制方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104959725A true CN104959725A (zh) | 2015-10-07 |
| CN104959725B CN104959725B (zh) | 2017-05-31 |
Family
ID=54213898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510309770.9A Active CN104959725B (zh) | 2015-06-08 | 2015-06-08 | 一种大型变厚度构件电子束焊接变形控制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104959725B (zh) |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105817785A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-08-03 | 中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所 | 变厚度变截面薄壁工件的激光焊接方法 |
| CN107999950A (zh) * | 2017-12-06 | 2018-05-08 | 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 | 一种钛合金薄壁机匣的中压高速电子束焊接方法 |
| CN108581167A (zh) * | 2018-06-27 | 2018-09-28 | 西安飞机工业（集团）有限责任公司 | 一种大厚度钛合金板非对称熔深双面电子束焊方法 |
| CN108633161A (zh) * | 2018-06-26 | 2018-10-09 | 中国科学院高能物理研究所 | 超导加速器、超导腔及其制造方法 |
| CN110125619A (zh) * | 2019-05-16 | 2019-08-16 | 沈阳飞机工业（集团）有限公司 | 一种大厚度钛合金工字型焊接件的电子束焊修补方法 |
| CN110385517A (zh) * | 2019-08-22 | 2019-10-29 | 北京星航机电装备有限公司 | 一种基于激光清洗处理的钛合金电子束焊接方法 |
| CN110385516A (zh) * | 2019-08-22 | 2019-10-29 | 北京星航机电装备有限公司 | 一种基于激光清洗处理的铝合金电子束焊接方法 |
| CN110560868A (zh) * | 2019-07-25 | 2019-12-13 | 沈阳富创精密设备有限公司 | 一种6系铝合金薄板真空电子束焊接工艺 |
| CN110625242A (zh) * | 2019-09-02 | 2019-12-31 | 北京星航机电装备有限公司 | 一种超长纵焊缝电子束焊接变形控制装置及方法 |
| CN110681972A (zh) * | 2019-09-30 | 2020-01-14 | 鞍钢股份有限公司 | 一种特厚板坯的真空电子束焊接方法 |
| CN110919207A (zh) * | 2019-09-11 | 2020-03-27 | 南京航空航天大学 | 一种用于对接结构双激光束双面镜像焊接的装夹系统 |
| CN111250902A (zh) * | 2019-10-15 | 2020-06-09 | 中国直升机设计研究所 | 一种航天座椅前支撑梁的焊接方法及定位工装 |
| CN111545890A (zh) * | 2020-04-02 | 2020-08-18 | 中国兵器科学研究院宁波分院 | 一种镁合金构件的真空电子束焊接方法 |
| CN111702300A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-09-25 | 中国航发动力股份有限公司 | 一种钣金类零件的焊接方法及系统 |
| CN114888419A (zh) * | 2022-06-29 | 2022-08-12 | 中国航发动力股份有限公司 | 一种短环类零件电子束焊校形方法 |
| WO2023087488A1 (zh) * | 2021-11-19 | 2023-05-25 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种聚变堆真空室窗口变截面结构的电子束焊接工艺方法 |
| CN118543937A (zh) * | 2024-07-24 | 2024-08-27 | 中船黄埔文冲船舶有限公司 | 一种ta3钛板对接缝焊接变形控制方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102639277A (zh) * | 2009-12-04 | 2012-08-15 | 新日本制铁株式会社 | 使用了高能密度束的对接焊接接头 |
| CN103612006A (zh) * | 2013-11-25 | 2014-03-05 | 中国兵器工业第五二研究所 | 太阳翼机构连接杆真空电子束焊接方法 |
| CN103785940A (zh) * | 2012-11-02 | 2014-05-14 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 一种ic装备铝合金结构件真空电子束焊接夹具 |
| KR20140087220A (ko) * | 2012-12-28 | 2014-07-09 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 고효율 전자빔 용접지그 |
| WO2014117769A1 (de) * | 2013-02-04 | 2014-08-07 | Connex Gmbh | Verfahren zur herstellung eines strombandes |
-
2015
- 2015-06-08 CN CN201510309770.9A patent/CN104959725B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102639277A (zh) * | 2009-12-04 | 2012-08-15 | 新日本制铁株式会社 | 使用了高能密度束的对接焊接接头 |
| CN103785940A (zh) * | 2012-11-02 | 2014-05-14 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 一种ic装备铝合金结构件真空电子束焊接夹具 |
| KR20140087220A (ko) * | 2012-12-28 | 2014-07-09 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 고효율 전자빔 용접지그 |
| WO2014117769A1 (de) * | 2013-02-04 | 2014-08-07 | Connex Gmbh | Verfahren zur herstellung eines strombandes |
| CN103612006A (zh) * | 2013-11-25 | 2014-03-05 | 中国兵器工业第五二研究所 | 太阳翼机构连接杆真空电子束焊接方法 |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105817785A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-08-03 | 中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所 | 变厚度变截面薄壁工件的激光焊接方法 |
| CN105817785B (zh) * | 2015-12-31 | 2018-03-23 | 中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所 | 变厚度变截面薄壁工件的激光焊接方法 |
| CN107999950A (zh) * | 2017-12-06 | 2018-05-08 | 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 | 一种钛合金薄壁机匣的中压高速电子束焊接方法 |
| CN108633161A (zh) * | 2018-06-26 | 2018-10-09 | 中国科学院高能物理研究所 | 超导加速器、超导腔及其制造方法 |
| CN108581167A (zh) * | 2018-06-27 | 2018-09-28 | 西安飞机工业（集团）有限责任公司 | 一种大厚度钛合金板非对称熔深双面电子束焊方法 |
| CN110125619B (zh) * | 2019-05-16 | 2020-11-13 | 沈阳飞机工业（集团）有限公司 | 一种大厚度钛合金工字型焊接件的电子束焊修补方法 |
| CN110125619A (zh) * | 2019-05-16 | 2019-08-16 | 沈阳飞机工业（集团）有限公司 | 一种大厚度钛合金工字型焊接件的电子束焊修补方法 |
| CN110560868A (zh) * | 2019-07-25 | 2019-12-13 | 沈阳富创精密设备有限公司 | 一种6系铝合金薄板真空电子束焊接工艺 |
| CN110385516A (zh) * | 2019-08-22 | 2019-10-29 | 北京星航机电装备有限公司 | 一种基于激光清洗处理的铝合金电子束焊接方法 |
| CN110385517A (zh) * | 2019-08-22 | 2019-10-29 | 北京星航机电装备有限公司 | 一种基于激光清洗处理的钛合金电子束焊接方法 |
| CN110625242A (zh) * | 2019-09-02 | 2019-12-31 | 北京星航机电装备有限公司 | 一种超长纵焊缝电子束焊接变形控制装置及方法 |
| CN110919207A (zh) * | 2019-09-11 | 2020-03-27 | 南京航空航天大学 | 一种用于对接结构双激光束双面镜像焊接的装夹系统 |
| CN110681972A (zh) * | 2019-09-30 | 2020-01-14 | 鞍钢股份有限公司 | 一种特厚板坯的真空电子束焊接方法 |
| CN110681972B (zh) * | 2019-09-30 | 2021-08-20 | 鞍钢股份有限公司 | 一种特厚板坯的真空电子束焊接方法 |
| CN111250902A (zh) * | 2019-10-15 | 2020-06-09 | 中国直升机设计研究所 | 一种航天座椅前支撑梁的焊接方法及定位工装 |
| CN111545890A (zh) * | 2020-04-02 | 2020-08-18 | 中国兵器科学研究院宁波分院 | 一种镁合金构件的真空电子束焊接方法 |
| CN111702300A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-09-25 | 中国航发动力股份有限公司 | 一种钣金类零件的焊接方法及系统 |
| WO2023087488A1 (zh) * | 2021-11-19 | 2023-05-25 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种聚变堆真空室窗口变截面结构的电子束焊接工艺方法 |
| CN114888419A (zh) * | 2022-06-29 | 2022-08-12 | 中国航发动力股份有限公司 | 一种短环类零件电子束焊校形方法 |
| CN118543937A (zh) * | 2024-07-24 | 2024-08-27 | 中船黄埔文冲船舶有限公司 | 一种ta3钛板对接缝焊接变形控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104959725B (zh) | 2017-05-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104959725A (zh) | 一种大型变厚度构件电子束焊接变形控制方法 | |
| CN105108341A (zh) | 一种中厚超高强钢板激光-mag焊接方法 | |
| CN103008895B (zh) | 一种面向厚板的窄间隙多道激光焊接方法 | |
| CN104400226A (zh) | 一种双面激光-tig电弧复合焊接方法 | |
| CN102248298B (zh) | 用于减少t型接头焊接变形的双激光束焊接方法 | |
| CN105414764B (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 | |
| CN101347870B (zh) | 激光-超小电流gma复合热源焊接方法 | |
| CN103537880B (zh) | 一种激光焊机焊接高强钢的焊接方法 | |
| CN103008898B (zh) | 定位点焊方法、焊接方法和箱型梁的焊接方法 | |
| CN103252557B (zh) | 一种实现中厚板打底焊不清根的焊接方法 | |
| CN103659184B (zh) | 一种散热底板的焊接方法 | |
| CN102091872A (zh) | 适用于镁/钢、镁/钛的激光偏移焊接方法 | |
| CN109048059B (zh) | 一种薄板激光扫描填丝焊接方法 | |
| CN102091873A (zh) | 在铝薄板与钢薄板之间填粉激光焊接方法 | |
| CN110091067A (zh) | 一种用于焊接中厚板的激光和k-tig复合焊接方法 | |
| CN108188582B (zh) | 用于制备镁/钢异种金属的激光-电弧复合填丝焊接方法 | |
| CN101722353B (zh) | 一种纯钛箔的微束等离子弧焊焊接方法 | |
| CN101434011B (zh) | 中厚度镁合金co2激光-mig复合焊接工艺 | |
| CN103737162A (zh) | 一种复合焊接方法 | |
| CN105033459A (zh) | 一种钢/铌激光焊接接头金属间化合物的控制方法 | |
| CN108544062A (zh) | 一种铝合金薄板的自动焊焊接方法 | |
| US20100108655A1 (en) | Method and device for permanently connecting components of heat- meltable, metallic materials | |
| CN109175614A (zh) | 一种钛及钛合金t型加强结构双面双弧异步焊接方法 | |
| JP5416422B2 (ja) | レーザ・アーク複合溶接法 | |
| CN104139229A (zh) | 形成t形接头的焊接方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |