CN107999949B - 一种钛合金多层钣材的电子束焊接封装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明一种钛合金多层钣材的电子束焊接封装方法，先对待焊接的钛合金钣材进行酸洗，然后用酒精清理待焊接的钛合金钣材的表面，再装配定位焊后，进行电子束焊，最后对钛合金多层钣材做气密性检查。通过真空电子束焊接进行钛合金多层钣材的封装，由于焊接时热输入较小、焊接速度快、焊接过程稳定、接头质量高，可以满足变形及密封性能的要求，电子束焊接过程稳定可控，焊接参数可以精确调整，焊缝一致性好，钣材之间结合强度高，密封效果好，焊接过程简单，适合批量生产。

Description

一种钛合金多层钣材的电子束焊接封装方法
技术领域：
本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种钛合金多层钣材的电子束焊接封装方法。
背景技术：
多层钣材封装常用氩弧焊接进行，由于氩弧焊设备简单，操作便捷，适合不锈钢、高位合金多层钣材的封装，对于钛合金多层钣材，由于钛合金较为活泼，氩弧焊封装过程中，钣材表面容易氧化，变形较为严重，缺陷较多，影响密封效果。
因此，需要提出一种更适用的钛合金多层钣材的电子束焊接封装方法，以解决上述问题。
发明内容：
本发明的目的是提供一种钛合金多层钣材的电子束焊接封装方法，解决了一般方法中密封效果差、焊接变形大的问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供的一种钛合金多层钣材的电子束焊接封装方法，具体步骤如下：
步骤1：对待焊接的钛合金钣材进行酸洗；
步骤2：用酒精清理待焊接的钛合金钣材的表面；
步骤3：装配定位焊
将待焊接的各层钛合金钣材之间采用氩弧焊进行定位，将多层合金钣材焊接为一体，且焊点长度为3-8mm，焊点间距20～30mm，先将第一钣材和第三钣材定位焊接在第五钣材的两侧，再将第二钣材焊接在第一钣材的另一侧，第四钣材焊接在第三钣材的另一侧；
步骤4：电子束焊
步骤4.1：焊接位置确定
电子束焊接轨迹由多层合金钣材最外侧的第二钣材和第四钣材的端部进行确定，所述第二钣材和第一钣材之间焊缝一的端部位于第二钣材内侧，距离第二钣材端部5～10mm，所述第一钣材和第五钣材之间焊缝四的端部位于第二钣材的外侧，距离第二钣材端部5～10mm，所述第四钣材和第三钣材之间焊缝二的端部位于第四钣材内侧，距离第四钣材端部5～10mm，所述第三钣材和第五钣材之间焊缝三的端部位于第四钣材的外侧，距离第四钣材端部5～10mm；
步骤4.2：焊接顺序
先焊接焊缝一，然后将零件翻转180°，焊接焊缝二和焊缝三，然后再将零件翻转180°，焊接焊缝四；
步骤4.3：焊接参数
焊接参数如下表：
Figure BDA0001489309460000021
步骤4.4：焊接缺陷控制
在焊接时，焊缝一、焊缝二、焊缝三、焊缝四的起弧长度为10～15mm，收弧长度为20～30mm，控制热量输入，以避免出现变形；
步骤5：气密性检查
在钣材焊接完成后，采用检漏仪进行检测。
所述第一钣材和第三钣材的厚度均大于第二钣材和第四钣材的厚度，所述第五钣材的厚度大于所述第二钣材和第四钣材的厚度。
所述第一钣材、第二钣材、第三钣材、第四钣材和第五钣材钣材材料均为TC4。
所述步骤4中，焊缝一和焊缝二均为封闭曲线，焊缝三和和焊缝四均为非封闭曲线。
所述步骤5中，如果检测中发现有漏气处，需对漏气处采用氩弧焊进行补焊。
本发明一种钛合金多层钣材的电子束焊接封装方法的有益效果：通过真空电子束焊接进行钛合金多层钣材的封装，由于焊接时热输入较小、焊接速度快、焊接过程稳定、接头质量高，可以满足变形及密封性能的要求，电子束焊接过程稳定可控，焊接参数可以精确调整，焊缝一致性好，钣材之间结合强度高，密封效果好，焊接过程简单，适合批量生产。
附图说明：
图1为钛合金多层钣材的结构示意图。
图中：1-第一钣材，2-第二钣材，3-第三钣材，4-第四钣材，5-第五钣材，6-焊缝一，7-焊缝二，8-焊缝三，9-焊缝四，d1-焊接轨迹参考第二钣材的边缘往内或往外偏移的距离，d2-焊接轨迹参考第四钣材的边缘往内或往外偏移的距离。
具体实施方式：
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明提供的一种钛合金多层钣材的电子束焊接封装方法，具体步骤如下：
步骤1：对待焊接的钛合金钣材进行酸洗；
步骤2：用酒精清理待焊接的钛合金钣材的表面；
步骤3：装配定位焊
将待焊接的各层钛合金钣材之间采用氩弧焊进行定位，根据图1所示，将多层合金钣材焊接为一体，且焊点长度为5mm，焊点间距20～30mm，先将第一钣材1和第三钣材3定位焊接在第五钣材5的两侧，再将第二钣材2焊接在第一钣材1的另一侧，第四钣材4焊接在第三钣材3的另一侧；
所述第一钣材1、第二钣材2、第三钣材3、第四钣材4和第五钣材5钣材材料均为TC4，且所述第一钣材1和第三钣材3的厚度均大于第二钣材2和第四钣材4的厚度，所述第五钣材5的厚度大于所述第二钣材2和第四钣材4的厚度，在本实施例中，其中第二钣材2和第四钣材4厚度均为0.6mm，第一钣材1和第三钣材3厚度均为0.8mm，第五钣材5厚度则为1.5mm；
步骤4：电子束焊
步骤4.1：焊接位置确定
由于钣材表面不是真正意义上的接头，在钣材表面无法确定需要焊接具体位置，焊接过程中，焊接轨迹参考第二钣材2和第四钣材4的边缘，再往内或往外偏移一定的距离d1或者d2，具体来说，电子束焊接轨迹由多层合金钣材最外侧的第二钣材2和第四钣材4的端部进行确定，所述第二钣材2和第一钣材1之间焊缝一6的端部位于第二钣材2内侧，距离第二钣材2端部距离d1为5～10mm，所述第一钣材1和第五钣材5之间焊缝四9的端部位于第二钣材2的外侧，距离第二钣材2端部距离d1为5～10mm，在本实施例中，d1为4mm，所述第四钣材4和第三钣材3之间焊缝二7的端部位于第四钣材4内侧，距离第四钣材4端部距离d2为5～10mm，所述第三钣材3和第五钣材5之间焊缝三8的端部位于第四钣材4的外侧，距离第四钣材4端部距离d2为5～10mm，在本实施例中，d2为6mm；且焊缝一6和焊缝二7均为封闭曲线，焊缝三8和和焊缝四9均为非封闭曲线，局部预留缺口；
步骤4.2：焊接顺序
在进行焊接之前，采用工装压紧第一钣材1和第三钣材3的边缘，防止钣材发生翘曲，然后先焊接焊缝一6，然后将零件翻转180°，焊接焊缝二7和焊缝三8，然后再将零件翻转180°，焊接焊缝四9；
步骤4.3：焊接参数
焊接参数如下表：
Figure BDA0001489309460000031
在具体焊接过程中，采用较快的焊接速度可以降低热量输入，减小零件变形，扫描波形采用圆波，可以保证在不同位置，尤其是拐角处均获得圆滑的焊缝
步骤4.4：焊接缺陷控制
焊接过程中，由于各层钣材受热不均，钣材较薄，容易引起局部的变形，从而引起焊接缺陷，主要通过提高束流上升斜率，降低束流下降斜率，可以得到均匀一致的焊缝，具体来说哦，是在焊接时，焊缝一6、焊缝二7、焊缝三8、焊缝四9的起弧长度为10～15mm，收弧长度为20～30mm，控制热量输入，以避免出现变形；
步骤5：气密性检查
在钣材焊接完成后，采用检漏仪进行检测，如果检测中发现有漏气处，需对漏气处采用氩弧焊进行补焊。
最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种钛合金多层钣材的电子束焊接封装方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤1：对待焊接的钛合金钣材进行酸洗；
步骤2：用酒精清理待焊接的钛合金钣材的表面；
步骤3：装配定位焊
将待焊接的各层钛合金钣材之间采用氩弧焊进行定位，将多层合金钣材焊接为一体，且焊点长度为3-8mm，焊点间距20-30mm，先将第一钣材和第三钣材定位焊接在第五钣材的两侧，再将第二钣材焊接在第一钣材的另一侧，第四钣材焊接在第三钣材的另一侧；
步骤4：电子束焊
步骤4.1：焊接位置确定
电子束焊接轨迹由多层合金钣材最外侧的第二钣材和第四钣材的端部进行确定，所述第二钣材和第一钣材之间焊缝一的端部位于第二钣材内侧，距离第二钣材端部5-10mm,所述第一钣材和第五钣材之间焊缝四的端部位于第二钣材的外侧，距离第二钣材端部5-10mm，所述第四钣材和第三钣材之间焊缝二的端部位于第四钣材内侧，距离第四钣材端部5-10mm，所述第三钣材和第五钣材之间焊缝三的端部位于第四钣材的外侧，距离第四钣材端部5-10mm；
步骤4.2：焊接顺序
先焊接焊缝一，然后将零件翻转180°，焊接焊缝二和焊缝三，然后再将零件翻转180°，焊接焊缝四；
步骤4.3：焊接参数
焊缝一和焊缝二的加速电压为150kV，焊缝一和焊缝二的聚焦为2503mA，焊缝一和焊缝二的扫描波形为圆波，焊缝一和焊缝二的扫描频率为100Hz，焊缝一和焊缝二的扫描幅值为1mm，焊缝一和焊缝二的焊接速度为15mm/s，焊缝一和焊缝二的焊接束流为2.5～3.0mA；
焊缝三和焊缝四的加速电压为150kV，焊缝三和焊缝四的聚焦为2503mA，焊缝三和焊缝四的扫描波形为圆波，焊缝三和焊缝四的扫描频率为100Hz，焊缝三和焊缝四的扫描幅值为1mm，焊缝三和焊缝四的焊接速度为15mm/s，焊缝三和焊缝四的焊接束流为3.0～3.5mA；
步骤4.4：焊接缺陷控制
在焊接时，焊缝一、焊缝二、焊缝三、焊缝四的起弧长度为10-15mm,收弧长度为20-30mm，控制热量输入，以避免出现变形；
步骤5：气密性检查
在钣材焊接完成后，采用检漏仪进行检测。
2.根据权利要求1所述的一种钛合金多层钣材的电子束焊接封装方法，其特征在于，所述第一钣材和第三钣材的厚度均大于第二钣材和第四钣材的厚度，所述第五钣材的厚度大于所述第二钣材和第四钣材的厚度。
3.根据权利要求1所述的一种钛合金多层钣材的电子束焊接封装方法，其特征在于，所述第一钣材、第二钣材、第三钣材、第四钣材和第五钣材材料均为TC4。
4.根据权利要求1所述的一种钛合金多层钣材的电子束焊接封装方法，其特征在于，所述步骤4中，焊缝三和焊缝四均为非封闭曲线。
5.根据权利要求1所述的一种钛合金多层钣材的电子束焊接封装方法，其特征在于，所述步骤5中，如果检测中发现有漏气处，需对漏气处采用氩弧焊进行补焊。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09174255A (ja) * 1995-12-27 1997-07-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 炭素鋼へのチタンクラッド方法
CN100462196C (zh) * 2006-02-27 2009-02-18 北京亚太空间钛业有限公司 一种多层钛合金薄板组合连接方法
CN103056506B (zh) * 2012-12-03 2015-04-08 西部超导材料科技股份有限公司 一种NbTi/Cu超导复合体包套真空电子束焊接的方法
JP6515358B2 (ja) * 2015-07-29 2019-05-22 日本製鉄株式会社 チタン複合材および熱間圧延用チタン材
CN105514049A (zh) * 2015-12-27 2016-04-20 中国电子科技集团公司第四十三研究所 一种复合基板一体化封装结构及其制备工艺

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