CN109128476B - 一种不锈钢框架结构的电子束焊加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及薄壁框式结构的焊接技术领域，公开了一种不锈钢框架结构的电子束焊加工方法，依次包括以下步骤：焊缝标记、焊前清理、装配、暂焊、电子束焊接、对焊接后的成品进行质量检查，本发明通过对焊接参数的选择和焊接顺序的调整，利用不锈钢框架结构自身结构特点使前后焊接变形量相互抵消，在加工过程中的装夹和支撑等措施，提高了焊后零件的外形精度以满足使用要求。这种电子束焊接方法对此类不锈钢框架结构的焊接具有指导作用，可以作为同类零件加工的参考。
Description
技术领域
本发明涉及薄壁框式结构的焊接技术领域，具体涉及一种不锈钢框架结构的电子束焊加工方法。
背景技术
目前航空悬挂装置设计中采用大量薄壁框式结构，以减轻产品本身的质量，能承载高过载强度和挂载重量大的特点，满足使用要求。但在制造过程中产品的内部结构复杂，需要将不同结构、不同厚度的零部件焊接在一起，对焊接工艺要求较高。因此需要选择相关的焊接方法和使用一定的工艺装备，采用相应的工艺措施，来保证挂载产品的生产和研制工作的顺利进行。
发明内容
基于以上技术问题，本发明提供了一种不锈钢框架结构的电子束焊加工方法,从而保证挂载产品的生产和研制工作的顺利进行。
本发明采用的技术方案如下：
一种不锈钢框架结构的电子束焊加工方法，包括以下步骤：
第一步：焊缝标记，
不锈钢框架结构包括第一接头、壳体、承座、第二接头、加强板、第一加强框以及第二加强框；
将第一接头外侧和壳体之间的焊缝、第二接头内侧和壳体之间的焊缝均标记为C'焊缝；
将第一接头内侧和壳体之间的焊缝、第二接头外和壳体之间的焊缝均标记为C焊缝；
将第一接头底部和壳体之间的焊缝、承座底部和壳体之间的焊缝、第二接头底部和壳体之间的焊缝均标记为B焊缝；
将承座位于第一接头一侧和壳体之间的焊缝标记为D'焊缝；
将承座位于第二接头一侧和壳体之间的焊缝标记为D焊缝；
将第一加强框上部和壳体之间的焊缝标记为E”'焊缝；
将加强板上部和壳体之间的焊缝标记为E”焊缝；
将第二加强框上部和壳体之间的焊缝标记为E'焊缝；
将第一加强框和加强板之间的焊缝、第二加强框和加强板之间的焊缝均标记为A焊缝；
将第一接头外侧顶部和壳体之间的焊缝、第二接头内侧顶部和壳体之间的焊缝均标记为F'焊缝；
将第一接头内侧顶部和壳体之间的焊缝、第二接头外侧顶部和壳体之间的焊缝均标记为F焊缝；
第二步：焊前清理，将各个零件进行加工、清理；
第三步：装配、暂焊，将各零件按工艺要求进行组装，然后进行暂焊；
第四步：电子束焊接，将暂焊后的半成品使用焊接工装装夹、支撑后，使用真空电子束焊机进行电子束焊接，具体焊接顺序依次如下：
焊接主视面A焊缝-焊接主视面B、E’焊缝-焊接后视面A焊缝-焊接后视面B、C、C'、D、D'、E'、E”、E”'焊缝-焊接主视面C、C'、D、D'、E”、E”'焊缝-焊接顶面F、F'、G、G'焊缝；
第五步：对焊接后的成品进行质量检查。
优选的，所述焊接主视面A焊缝具体包括：
1)半成品的装夹：将暂焊好的零件装入焊接工装，外部施加反变形力，内部使用支撑块进行定位，安装好后放入真空电子束焊机的真空室内；
2)采用中压真空电子束焊机，当电子束枪真空度优于1×10-6mbar，焊接真空室内真空度优于5×10-4mbar后开始焊接；
3)调整电子束流位置：真空度满足要求后，先采用电子束流找出焊接轨迹，即保证电子束斑点位于焊缝中间位置；
4)正式焊：对焊缝进行正式焊接，正式焊接工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.075mA
电子束流：I＝50mA→135mA(变参数)
焊接速度：F＝700mm/min
5)修饰焊：修饰焊视焊缝表面成形情况进行，若表面不存在超过0.1mm的凹陷，则不进行修饰焊；若表面存在超过0.1mm的凹陷，则正式焊接后对焊缝进行修饰焊，修饰焊起弧、收弧熄弧距离均与正式焊一致；
修饰焊工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.165mA
电子束流：I＝50mA
焊接速度：F＝1000mm/min。
优选的，所述焊接主视面B、E’焊缝具体包括：
1)调整电子束流位置：用电子束流找出焊接轨迹，即保证电子束斑点位于焊缝中间位置；
2)正式焊：对焊缝进行正式焊接，正式焊接工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.075mA
电子束流：I＝85mA
焊接速度：F＝1100mm/min
3)修饰焊：修饰焊视焊缝表面成形情况进行，若表面不存在超过0.1mm的凹陷，则不进行修饰焊；若表面存在超过0.1mm的凹陷，则正式焊接后对焊缝进行修饰焊，修饰焊起弧、收弧熄弧距离均与正式焊一致；
修饰焊工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.165mA
电子束流：I＝50mA
焊接速度：F＝1000mm/min。
优选的，所述焊接后视面A焊缝具体包括：
1)半成品的装夹：将零件取出真空室，将后视面向上装入焊接工装，外部施加反变形力，内部使用支撑块进行定位，安装好后放入真空电子束焊机的真空室内；
2)采用中压真空电子束焊机，当电子束枪真空度优于1×10-6mbar，焊接真空室内真空度优于5×10-4mbar后开始焊接；
3)调整电子束流位置：真空度满足要求后，先采用电子束流找出焊接轨迹，即保证电子束斑点位于焊缝中间位置；
4)正式焊：对焊缝进行正式焊接，正式焊接工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.075mA
电子束流：I＝50mA→135mA(变参数)
焊接速度：F＝700mm/min
5)修饰焊：修饰焊视焊缝表面成形情况进行，若表面不存在超过0.1mm的凹陷，则不进行修饰焊；若表面存在超过0.1mm的凹陷，则正式焊接后对焊缝进行修饰焊，修饰焊起弧、收弧熄弧距离均与正式焊一致；
修饰焊工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.165mA
电子束流：I＝50mA
焊接速度：F＝1000mm/min。
优选的，所述焊接后视面B、C、C'、D、D'、E'、E”、E”'焊缝具体包括：
1)调整电子束流位置：用电子束流找出焊接轨迹，即保证电子束斑点位于焊缝中间位置；
2)正式焊：对焊缝进行正式焊接，正式焊接工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.075mA
电子束流：I＝85mA
焊接速度：F＝1100mm/min
3)修饰焊：修饰焊视焊缝表面成形情况进行，若表面不存在超过0.1mm的凹陷，则不进行修饰焊；若表面存在超过0.1mm的凹陷，则正式焊接后对焊缝进行修饰焊，修饰焊起弧、收弧熄弧距离均与正式焊一致；
修饰焊工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.165mA
电子束流：I＝50mA
焊接速度：F＝1000mm/min。
优选的，所述焊接主视面C、C'、D、D'、E”、E”'焊缝具体包括：
1)半成品的装夹：将零件取出真空室，将主视面向上装入焊接工装，外部施加反变形力，内部使用支撑块进行定位，安装好后放入真空电子束焊机的真空室内；
2)采用中压真空电子束焊机，当电子束枪真空度优于1×10-6mbar，焊接真空室内真空度优于5×10-4mbar后开始焊接；
3)调整电子束流位置：真空度满足要求后，先采用电子束流找出焊接轨迹，即保证电子束斑点位于焊缝中间位置；
4)正式焊：对焊缝进行正式焊接，正式焊接工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.075mA
电子束流：I＝85mA
焊接速度：F＝1100mm/min
5)修饰焊：修饰焊视焊缝表面成形情况进行，若表面不存在超过0.1mm的凹陷，则不进行修饰焊；若表面存在超过0.1mm的凹陷，则正式焊接后对焊缝进行修饰焊，修饰焊起弧、收弧熄弧距离均与正式焊一致；
修饰焊工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.165mA
电子束流：I＝50mA
焊接速度：F＝1000mm/min。
优选的，所述焊接顶面F、F'、G、G'焊缝具体包括：
1)半成品的装夹：将零件取出真空室，将主视面向上装入焊接工装，外部施加反变形力，内部使用支撑块进行定位，安装好后放入真空电子束焊机的真空室内；
2)采用中压真空电子束焊机，当电子束枪真空度优于1×10-6mbar，焊接真空室内真空度优于5×10-4mbar后开始焊接；
3)调整电子束流位置：真空度满足要求后，先采用电子束流找出焊接轨迹，即保证电子束斑点位于焊缝中间位置；
4)正式焊：对焊缝进行正式焊接，正式焊接工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.075mA
电子束流：I＝85mA→110mA→85mA(变参数)
焊接速度：F＝1100mm/min
5)修饰焊：修饰焊视焊缝表面成形情况进行，若表面不存在超过0.1mm的凹陷，则不进行修饰焊；若表面存在超过0.1mm的凹陷，则正式焊接后对焊缝进行修饰焊，修饰焊起弧、收弧熄弧距离均与正式焊一致；
修饰焊工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.165mA
电子束流：I＝50mA
焊接速度：F＝1000mm/min。
优选的，电子束焊接前，将暂焊好的半成品固定在夹具底板上，然后在壳体靠近第一接头的C焊缝一侧、壳体靠近D'焊缝一侧、壳体靠近第二接头的C'焊缝一侧、壳体位于第二接头下方的B焊缝下侧、壳体底部和第一加强框端头的连接处均使用弓形夹压紧。
优选的，电子束焊接前，将暂焊好的半成品固定在夹具底板上，然后在第一加强框位于加强板一端内部开口处内部、第二加强框位于加强板一端内部开口处内部、壳体靠近第二加强框外侧一端的开口处内部均设置有支撑块。
优选的，所述第二步具体包括：首先将各零件待焊处10mm范围内进行加工，保证其表面粗糙度Ra最大允许值为3.2μm，且对接面平整、光洁、无毛刺，并保持棱角，最后在焊接前用什锦锉刀清理待焊部位并用丙酮或者无水乙醇擦拭干净待焊部位，充分确保待焊部位无氧化皮和油脂。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明的焊接顺序主要考虑前序焊缝产生的焊接应力和变形对后续焊缝的影响，还要考虑后续焊缝产生的应力和变形与前序焊缝的相互影响。先焊收缩量大的焊缝，后焊收缩量小的焊缝。先焊厚板焊缝，后焊薄板焊缝。最终达到后续焊缝的变形尽可能的抵消掉前序焊缝造成的变形，使整个结构各部位的变形量达到最小，以保证满足工艺要求；
2、本发明的焊接参数能够保证焊缝成型良好，减少表面凹陷、背部余高过高的问题；焊缝接近I型，使单条焊缝两侧的形变收缩量达到最低。对于厚度不一致的焊缝采用变参数焊接，保持焊接速度不变的情况下电子束流随厚度增加而增大，避免了局部过烧或未焊透的缺陷。修饰焊能对微凹的焊缝进行修复，保证焊缝强度的同时使焊缝表面与基体平滑过渡，更加美观；
3、本发明在装夹时，根据各部位变形的大小，在各部位施加与焊接变形方向相反的弹性变形量，与焊接变形能够相互抵消，在框架开口部位进行支撑，防止内凹；
4、本发明这种电子束焊接方法对此类不锈钢框架结构的焊接具有指导作用，可以作为同类零件加工的参考。
附图说明
图1是本发明主视面焊接顺序示意图；
图2是本发明后视面焊接顺序示意图；
图3是本发明顶面焊接顺序示意图；
图4是本发明装夹示意图；
图5是本发明装夹俯视图；
图6是本发明不锈钢框架结构示意图；
图中标记：1-第一接头，2-壳体，3-承座，4-第二接头，5-第二加强框，6-加强板，7-第一加强框，8-支撑块，9-定位销，10-弓形夹压紧处。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
下面对本发明作详细说明。
一种不锈钢框架结构的电子束焊加工方法，包括以下步骤：
第一步：焊缝标记，
不锈钢框架结构如图6所示，包括第一接头1、壳体2、承座3、第二接头4、加强板6、第一加强框7以及第二加强框5；
将第一接头1外侧和壳体2之间的焊缝、第二接头4内侧和壳体2之间的焊缝均标记为C'焊缝；
将第一接头1内侧和壳体2之间的焊缝、第二接头4外和壳体2之间的焊缝均标记为C焊缝；
将第一接头1底部和壳体2之间的焊缝、承座3底部和壳体2之间的焊缝、第二接头4底部和壳体2之间的焊缝均标记为B焊缝；
将承座3位于第一接头1一侧和壳体2之间的焊缝标记为D'焊缝；
将承座3位于第二接头4一侧和壳体2之间的焊缝标记为D焊缝；
将第一加强框7上部和壳体2之间的焊缝标记为E”'焊缝；
将加强板6上部和壳体2之间的焊缝标记为E”焊缝；
将第二加强框5上部和壳体2之间的焊缝标记为E'焊缝；
将第一加强框7和加强板6之间的焊缝、第二加强框5和加强板6之间的焊缝均标记为A焊缝；
将第一接头1外侧顶部和壳体2之间的焊缝、第二接头4内侧顶部和壳体2之间的焊缝均标记为F'焊缝；
将第一接头1内侧顶部和壳体2之间的焊缝、第二接头4外侧顶部和壳体2之间的焊缝均标记为F焊缝；
第二步：焊前清理，首先将各零件待焊处10mm范围内进行加工，保证其表面粗糙度Ra最大允许值为3.2μm，且对接面平整、光洁、无毛刺，并保持棱角，最后在焊接前用什锦锉刀清理待焊部位并用丙酮或者无水乙醇擦拭干净待焊部位，充分确保待焊部位无氧化皮和油脂；
第三步：装配、暂焊，将各零件按工艺要求进行组装，使用氩弧焊进行暂焊，保证各对接面间隙不大于0.1mm，局部允许0.15mm，焊接电流110-130A，保护气流量：6-7g/L；
第四步：电子束焊接，将暂焊后的半成品如图4、图5所示，侧面向上放在夹具底板上，使用定位销9穿入第一接头1、第二接头4的圆孔中，从而将暂焊后的半成品定位，使用弓形夹在图5所示的壳体2靠近第一接头1的C焊缝一侧、壳体2靠近D'焊缝一侧、壳体2靠近第二接头4的C'焊缝一侧、壳体2位于第二接头4下方的B焊缝下侧、壳体2底部和第一加强框7端头的连接处，这五个弓形夹压紧处10，将暂焊后的半成品加紧；并在图4图5所示的第一加强框7位于加强板6一端内部开口处内部、第二加强框5位于加强板6一端内部开口处内部、壳体2靠近第二加强框5外侧一端的开口处内部使用支撑块8进行支撑；
支撑后使用真空电子束焊机进行电子束焊接，焊接顺序如图1-3所示，具体如下：
(1)焊接主视面A焊缝
1)半成品的装夹：将暂焊好的零件装入焊接工装，外部施加反变形力，内部使用支撑块8进行定位，具体见图5。安装好后放入真空电子束焊机的真空室内；
2)采用中压真空电子束焊机，当电子束枪真空度优于1×10-6mbar，焊接真空室内真空度优于5×10-4mbar后开始焊接；
3)调整电子束流位置：真空度满足要求后，先采用电子束流找出焊接轨迹，即保证电子束斑点位于焊缝中间位置；
4)正式焊：对焊缝进行正式焊接，正式焊接工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.075mA
电子束流：I＝50mA→135mA(变参数)
焊接速度：F＝700mm/min
5)修饰焊：修饰焊视焊缝表面成形情况进行，若表面不存在超过0.1mm的凹陷，则不进行修饰焊；若表面存在超过0.1mm的凹陷，则正式焊接后对焊缝进行修饰焊，修饰焊起弧、收弧熄弧距离均与正式焊一致；
修饰焊工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.165mA
电子束流：I＝50mA
焊接速度：F＝1000mm/min
(2)焊接主视面B、E’焊缝
1)调整电子束流位置：用电子束流找出焊接轨迹，即保证电子束斑点位于焊缝中间位置；
2)正式焊：对焊缝进行正式焊接，正式焊接工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.075mA
电子束流：I＝85mA
焊接速度：F＝1100mm/min
3)修饰焊：修饰焊视焊缝表面成形情况进行，若表面不存在超过0.1mm的凹陷，则不进行修饰焊；若表面存在超过0.1mm的凹陷，则正式焊接后对焊缝进行修饰焊，修饰焊起弧、收弧熄弧距离均与正式焊一致；
修饰焊工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.165mA
电子束流：I＝50mA
焊接速度：F＝1000mm/min
(3)焊接后视面A焊缝
1)半成品的装夹：将零件取出真空室，将后视面向上装入焊接工装，外部施加反变形力，内部使用支撑块8进行定位，具体见图5。安装好后放入真空电子束焊机的真空室内；
2)采用中压真空电子束焊机，当电子束枪真空度优于1×10-6mbar，焊接真空室内真空度优于5×10-4mbar后开始焊接；
3)调整电子束流位置：真空度满足要求后，先采用电子束流找出焊接轨迹，即保证电子束斑点位于焊缝中间位置；
4)正式焊：对焊缝进行正式焊接，正式焊接工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.075mA
电子束流：I＝50mA→135mA(变参数)
焊接速度：F＝700mm/min
5)修饰焊：修饰焊视焊缝表面成形情况进行，若表面不存在超过0.1mm的凹陷，则不进行修饰焊；若表面存在超过0.1mm的凹陷，则正式焊接后对焊缝进行修饰焊，修饰焊起弧、收弧熄弧距离均与正式焊一致；
修饰焊工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.165mA
电子束流：I＝50mA
焊接速度：F＝1000mm/min
(4)焊接后视面B、C、C'、D、D'、E'、E”、E”'焊缝
1)调整电子束流位置：用电子束流找出焊接轨迹，即保证电子束斑点位于焊缝中间位置；
2)正式焊：对焊缝进行正式焊接，正式焊接工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.075mA
电子束流：I＝85mA
焊接速度：F＝1100mm/min
3)修饰焊：修饰焊视焊缝表面成形情况进行，若表面不存在超过0.1mm的凹陷，则不进行修饰焊；若表面存在超过0.1mm的凹陷，则正式焊接后对焊缝进行修饰焊，修饰焊起弧、收弧熄弧距离均与正式焊一致；
修饰焊工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.165mA
电子束流：I＝50mA
焊接速度：F＝1000mm/min
(5)焊接主视面C、C'、D、D'、E”、E”'焊缝
1)半成品的装夹：将零件取出真空室，将主视面向上装入焊接工装，外部施加反变形力，内部使用支撑块8进行定位，具体见图5。安装好后放入真空电子束焊机的真空室内；
2)采用中压真空电子束焊机，当电子束枪真空度优于1×10-6mbar，焊接真空室内真空度优于5×10-4mbar后开始焊接；
3)调整电子束流位置：真空度满足要求后，先采用电子束流找出焊接轨迹，即保证电子束斑点位于焊缝中间位置；
4)正式焊：对焊缝进行正式焊接，正式焊接工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.075mA
电子束流：I＝85mA
焊接速度：F＝1100mm/min
5)修饰焊：修饰焊视焊缝表面成形情况进行，若表面不存在超过0.1mm的凹陷，则不进行修饰焊；若表面存在超过0.1mm的凹陷，则正式焊接后对焊缝进行修饰焊，修饰焊起弧、收弧熄弧距离均与正式焊一致；
修饰焊工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.165mA
电子束流：I＝50mA
焊接速度：F＝1000mm/min
(6)焊接顶面F、F'、G、G'焊缝
1)半成品的装夹：将零件取出真空室，将主视面向上装入焊接工装，外部施加反变形力，内部使用支撑块8进行定位，具体见图5。安装好后放入真空电子束焊机的真空室内；
2)采用中压真空电子束焊机，当电子束枪真空度优于1×10-6mbar，焊接真空室内真空度优于5×10-4mbar后开始焊接；
3)调整电子束流位置：真空度满足要求后，先采用电子束流找出焊接轨迹，即保证电子束斑点位于焊缝中间位置；
4)正式焊：对焊缝进行正式焊接，正式焊接工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.075mA
电子束流：I＝85mA→110mA→85mA(变参数)
焊接速度：F＝1100mm/min
5)修饰焊：修饰焊视焊缝表面成形情况进行，若表面不存在超过0.1mm的凹陷，则不进行修饰焊；若表面存在超过0.1mm的凹陷，则正式焊接后对焊缝进行修饰焊，修饰焊起弧、收弧熄弧距离均与正式焊一致；
修饰焊工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.165mA
电子束流：I＝50mA
焊接速度：F＝1000mm/min
第五步：对焊接后的成品进行质量检查，
1)焊后采用目视或借助于10倍以下放大镜对电子束焊缝进行外观质量检查，保证焊缝表面无裂纹、未熔合、气孔、咬边、凹陷缺陷；
2)焊后采用X射线对电子束焊缝进行无损检测，焊缝质量满足GJB1718A-2005中II级焊缝要求；
3)对电子束焊缝制取常温拉伸试件，进行接头常温拉伸力学性能测试，焊缝常温拉伸强度达到母材的80％以上。
4)焊后对试件上要求的各个尺寸用高度游标卡尺进行了检测，各个尺寸均满足尺寸公差要求。
下面，结合具体实施例来对本发明做进一步详细说明。
具体实施例
实施例1
一种不锈钢框架结构的电子束焊加工方法，包括以下步骤：
第一步：焊缝标记，
不锈钢框架结构包括第一接头1、壳体2、承座3、第二接头4、加强板6、第一加强框7以及第二加强框5；
将第一接头1外侧和壳体2之间的焊缝、第二接头4内侧和壳体2之间的焊缝均标记为C'焊缝；
将第一接头1内侧和壳体2之间的焊缝、第二接头4外和壳体2之间的焊缝均标记为C焊缝；
将第一接头1底部和壳体2之间的焊缝、承座3底部和壳体2之间的焊缝、第二接头4底部和壳体2之间的焊缝均标记为B焊缝；
将承座3位于第一接头1一侧和壳体2之间的焊缝标记为D'焊缝；
将承座3位于第二接头4一侧和壳体2之间的焊缝标记为D焊缝；
将第一加强框7上部和壳体2之间的焊缝标记为E”'焊缝；
将加强板6上部和壳体2之间的焊缝标记为E”焊缝；
将第二加强框5上部和壳体2之间的焊缝标记为E'焊缝；
将第一加强框7和加强板6之间的焊缝、第二加强框5和加强板6之间的焊缝均标记为A焊缝；
将第一接头1外侧顶部和壳体2之间的焊缝、第二接头4内侧顶部和壳体2之间的焊缝均标记为F'焊缝；
将第一接头1内侧顶部和壳体2之间的焊缝、第二接头4外侧顶部和壳体2之间的焊缝均标记为F焊缝；
第二步：焊前清理，将各个零件进行加工、清理；
第三步：装配、暂焊，将各零件按工艺要求进行组装，然后进行暂焊；
第四步：电子束焊接，将暂焊后的半成品使用焊接工装装夹、支撑后，使用真空电子束焊机进行电子束焊接，具体焊接顺序依次如下：
焊接主视面A焊缝-焊接主视面B、E’焊缝-焊接后视面A焊缝-焊接后视面B、C、C'、D、D'、E'、E”、E”'焊缝-焊接主视面C、C'、D、D'、E”、E”'焊缝-焊接顶面F、F'、G、G'焊缝；
第五步：对焊接后的成品进行质量检查。
实施例2
本实施例基于实施例1做进一步优化，所述焊接主视面A焊缝具体包括：
1)半成品的装夹：将暂焊好的零件装入焊接工装，外部施加反变形力，内部使用支撑块8进行定位，安装好后放入真空电子束焊机的真空室内；
2)采用中压真空电子束焊机，当电子束枪真空度优于1×10-6mbar，焊接真空室内真空度优于5×10-4mbar后开始焊接；
3)调整电子束流位置：真空度满足要求后，先采用电子束流找出焊接轨迹，即保证电子束斑点位于焊缝中间位置；
4)正式焊：对焊缝进行正式焊接，正式焊接工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.075mA
电子束流：I＝50mA→135mA(变参数)
焊接速度：F＝700mm/min
5)修饰焊：修饰焊视焊缝表面成形情况进行，若表面不存在超过0.1mm的凹陷，则不进行修饰焊；若表面存在超过0.1mm的凹陷，则正式焊接后对焊缝进行修饰焊，修饰焊起弧、收弧熄弧距离均与正式焊一致；
修饰焊工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.165mA
电子束流：I＝50mA
焊接速度：F＝1000mm/min。
实施例3
本实施例基于实施例1做进一步优化，所述焊接主视面B、E’焊缝具体包括：
1)调整电子束流位置：用电子束流找出焊接轨迹，即保证电子束斑点位于焊缝中间位置；
2)正式焊：对焊缝进行正式焊接，正式焊接工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.075mA
电子束流：I＝85mA
焊接速度：F＝1100mm/min
3)修饰焊：修饰焊视焊缝表面成形情况进行，若表面不存在超过0.1mm的凹陷，则不进行修饰焊；若表面存在超过0.1mm的凹陷，则正式焊接后对焊缝进行修饰焊，修饰焊起弧、收弧熄弧距离均与正式焊一致；
修饰焊工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.165mA
电子束流：I＝50mA
焊接速度：F＝1000mm/min。
实施例4
本实施例基于实施例1做进一步优化，所述焊接后视面A焊缝具体包括：
1)半成品的装夹：将零件取出真空室，将后视面向上装入焊接工装，外部施加反变形力，内部使用支撑块8进行定位，安装好后放入真空电子束焊机的真空室内；
2)采用中压真空电子束焊机，当电子束枪真空度优于1×10-6mbar，焊接真空室内真空度优于5×10-4mbar后开始焊接；
3)调整电子束流位置：真空度满足要求后，先采用电子束流找出焊接轨迹，即保证电子束斑点位于焊缝中间位置；
4)正式焊：对焊缝进行正式焊接，正式焊接工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.075mA
电子束流：I＝50mA→135mA(变参数)
焊接速度：F＝700mm/min
5)修饰焊：修饰焊视焊缝表面成形情况进行，若表面不存在超过0.1mm的凹陷，则不进行修饰焊；若表面存在超过0.1mm的凹陷，则正式焊接后对焊缝进行修饰焊，修饰焊起弧、收弧熄弧距离均与正式焊一致；
修饰焊工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.165mA
电子束流：I＝50mA
焊接速度：F＝1000mm/min。
实施例5
本实施例基于实施例1做进一步优化，所述焊接后视面B、C、C'、D、D'、E'、E”、E”'焊缝具体包括：
1)调整电子束流位置：用电子束流找出焊接轨迹，即保证电子束斑点位于焊缝中间位置；
2)正式焊：对焊缝进行正式焊接，正式焊接工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.075mA
电子束流：I＝85mA
焊接速度：F＝1100mm/min
3)修饰焊：修饰焊视焊缝表面成形情况进行，若表面不存在超过0.1mm的凹陷，则不进行修饰焊；若表面存在超过0.1mm的凹陷，则正式焊接后对焊缝进行修饰焊，修饰焊起弧、收弧熄弧距离均与正式焊一致；
修饰焊工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.165mA
电子束流：I＝50mA
焊接速度：F＝1000mm/min。
实施例6
本实施例基于实施例1做进一步优化，所述焊接主视面C、C'、D、D'、E”、E”'焊缝具体包括：
1)半成品的装夹：将零件取出真空室，将主视面向上装入焊接工装，外部施加反变形力，内部使用支撑块8进行定位，安装好后放入真空电子束焊机的真空室内；
2)采用中压真空电子束焊机，当电子束枪真空度优于1×10-6mbar，焊接真空室内真空度优于5×10-4mbar后开始焊接；
3)调整电子束流位置：真空度满足要求后，先采用电子束流找出焊接轨迹，即保证电子束斑点位于焊缝中间位置；
4)正式焊：对焊缝进行正式焊接，正式焊接工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.075mA
电子束流：I＝85mA
焊接速度：F＝1100mm/min
5)修饰焊：修饰焊视焊缝表面成形情况进行，若表面不存在超过0.1mm的凹陷，则不进行修饰焊；若表面存在超过0.1mm的凹陷，则正式焊接后对焊缝进行修饰焊，修饰焊起弧、收弧熄弧距离均与正式焊一致；
修饰焊工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.165mA
电子束流：I＝50mA
焊接速度：F＝1000mm/min。
实施例7
本实施例基于实施例1做进一步优化，所述焊接顶面F、F'、G、G'焊缝具体包括：
1)半成品的装夹：将零件取出真空室，将主视面向上装入焊接工装，外部施加反变形力，内部使用支撑块8进行定位，安装好后放入真空电子束焊机的真空室内；
2)采用中压真空电子束焊机，当电子束枪真空度优于1×10-6mbar，焊接真空室内真空度优于5×10-4mbar后开始焊接；
3)调整电子束流位置：真空度满足要求后，先采用电子束流找出焊接轨迹，即保证电子束斑点位于焊缝中间位置；
4)正式焊：对焊缝进行正式焊接，正式焊接工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.075mA
电子束流：I＝85mA→110mA→85mA(变参数)
焊接速度：F＝1100mm/min
5)修饰焊：修饰焊视焊缝表面成形情况进行，若表面不存在超过0.1mm的凹陷，则不进行修饰焊；若表面存在超过0.1mm的凹陷，则正式焊接后对焊缝进行修饰焊，修饰焊起弧、收弧熄弧距离均与正式焊一致；
修饰焊工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.165mA
电子束流：I＝50mA
焊接速度：F＝1000mm/min。
实施例8
本实施例基于实施例1-7中任一项做进一步优化，电子束焊接前，将暂焊好的半成品固定在夹具底板上，然后在壳体2靠近第一接头1的C焊缝一侧、壳体2靠近D'焊缝一侧、壳体2靠近第二接头4的C'焊缝一侧、壳体2位于第二接头4下方的B焊缝下侧、壳体2底部和第一加强框7端头的连接处均使用弓形夹压紧。
实施例9
本实施例基于实施例1-7中任一项做进一步优化，电子束焊接前，将暂焊好的半成品固定在夹具底板上，然后在第一加强框7位于加强板6一端内部开口处内部、第二加强框5位于加强板6一端内部开口处内部、壳体2靠近第二加强框5外侧一端的开口处内部均设置有支撑块8。
实施例10
本实施例基于实施例1做进一步优化，所述第二步具体包括：首先将各零件待焊处10mm范围内进行加工，保证其表面粗糙度Ra最大允许值为3.2μm，且对接面平整、光洁、无毛刺，并保持棱角，最后在焊接前用什锦锉刀清理待焊部位并用丙酮或者无水乙醇擦拭干净待焊部位，充分确保待焊部位无氧化皮和油脂。
如上所述即为本发明的实施例。本发明不局限于上述实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种不锈钢框架结构的电子束焊加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步：焊缝标记，
不锈钢框架结构包括第一接头(1)、壳体(2)、承座(3)、第二接头(4)、加强板(6)、第一加强框(7)以及第二加强框(5)；
将第一接头(1)外侧和壳体(2)之间的焊缝、第二接头(4)内侧和壳体(2)之间的焊缝均标记为C'焊缝；
将第一接头(1)内侧和壳体(2)之间的焊缝、第二接头(4)外和壳体(2)之间的焊缝均标记为C焊缝；
将第一接头(1)底部和壳体(2)之间的焊缝、承座(3)底部和壳体(2)之间的焊缝、第二接头(4)底部和壳体(2)之间的焊缝均标记为B焊缝；
将承座(3)位于第一接头(1)一侧和壳体(2)之间的焊缝标记为D'焊缝；
将承座(3)位于第二接头(4)一侧和壳体(2)之间的焊缝标记为D焊缝；
将第一加强框(7)上部和壳体(2)之间的焊缝标记为E”'焊缝；
将加强板(6)上部和壳体(2)之间的焊缝标记为E”焊缝；
将第二加强框(5)上部和壳体(2)之间的焊缝标记为E'焊缝；
将第一加强框(7)和加强板(6)之间的焊缝、第二加强框(5)和加强板(6)之间的焊缝均标记为A焊缝；
将第一接头(1)外侧顶部和壳体(2)之间的焊缝、第二接头(4)内侧顶部和壳体(2)之间的焊缝均标记为F'焊缝；
将第一接头(1)内侧顶部和壳体(2)之间的焊缝、第二接头(4)外侧顶部和壳体(2)之间的焊缝均标记为F焊缝；
第二步：焊前清理，将各个零件进行加工、清理；
第三步：装配、暂焊，将各零件按工艺要求进行组装，然后进行暂焊；
第四步：电子束焊接，将暂焊后的半成品使用焊接工装装夹、支撑后，使用真空电子束焊机进行电子束焊接，具体焊接顺序依次如下：
焊接主视面A焊缝-焊接主视面B、E’焊缝-焊接后视面A焊缝-焊接后视面B、C、C'、D、D'、E'、E”、E”'焊缝-焊接主视面C、C'、D、D'、E”、E”'焊缝-焊接顶面F、F'、G、G'焊缝；
第五步：对焊接后的成品进行质量检查。
2.根据权利要求1所述的不锈钢框架结构的电子束焊加工方法，其特征在于，
所述焊接主视面A焊缝具体包括：
1)半成品的装夹：将暂焊好的零件装入焊接工装，外部施加反变形力，内部使用支撑块(8)进行定位，安装好后放入真空电子束焊机的真空室内；
2)采用中压真空电子束焊机，当电子束枪真空度优于1×10-6mbar，焊接真空室内真空度优于5×10-4mbar后开始焊接；
3)调整电子束流位置：真空度满足要求后，先采用电子束流找出焊接轨迹，即保证电子束斑点位于焊缝中间位置；
4)正式焊：对焊缝进行正式焊接，正式焊接工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.075mA
电子束流：I＝50mA→135mA变参数
焊接速度：F＝700mm/min
5)修饰焊：修饰焊视焊缝表面成形情况进行，若表面不存在超过0.1mm的凹陷，则不进行修饰焊；若表面存在超过0.1mm的凹陷，则正式焊接后对焊缝进行修饰焊，修饰焊起弧、收弧熄弧距离均与正式焊一致；
修饰焊工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.165mA
电子束流：I＝50mA
焊接速度：F＝1000mm/min。
3.根据权利要求1所述的不锈钢框架结构的电子束焊加工方法，其特征在于，
所述焊接主视面B、E’焊缝具体包括：
1)调整电子束流位置：用电子束流找出焊接轨迹，即保证电子束斑点位于焊缝中间位置；
2)正式焊：对焊缝进行正式焊接，正式焊接工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.075mA
电子束流：I＝85mA
焊接速度：F＝1100mm/min
3)修饰焊：修饰焊视焊缝表面成形情况进行，若表面不存在超过0.1mm的凹陷，则不进行修饰焊；若表面存在超过0.1mm的凹陷，则正式焊接后对焊缝进行修饰焊，修饰焊起弧、收弧熄弧距离均与正式焊一致；
修饰焊工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.165mA
电子束流：I＝50mA
焊接速度：F＝1000mm/min。
4.根据权利要求1所述的不锈钢框架结构的电子束焊加工方法，其特征在于，
所述焊接后视面A焊缝具体包括：
1)半成品的装夹：将零件取出真空室，将后视面向上装入焊接工装，外部施加反变形力，内部使用支撑块(8)进行定位，安装好后放入真空电子束焊机的真空室内；
2)采用中压真空电子束焊机，当电子束枪真空度优于1×10-6mbar，焊接真空室内真空度优于5×10-4mbar后开始焊接；
3)调整电子束流位置：真空度满足要求后，先采用电子束流找出焊接轨迹，即保证电子束斑点位于焊缝中间位置；
4)正式焊：对焊缝进行正式焊接，正式焊接工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.075mA
电子束流：I＝50mA→135mA变参数
焊接速度：F＝700mm/min
5)修饰焊：修饰焊视焊缝表面成形情况进行，若表面不存在超过0.1mm的凹陷，则不进行修饰焊；若表面存在超过0.1mm的凹陷，则正式焊接后对焊缝进行修饰焊，修饰焊起弧、收弧熄弧距离均与正式焊一致；
修饰焊工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.165mA
电子束流：I＝50mA
焊接速度：F＝1000mm/min。
5.根据权利要求1所述的不锈钢框架结构的电子束焊加工方法，其特征在于，
所述焊接后视面B、C、C'、D、D'、E'、E”、E”'焊缝具体包括：
1)调整电子束流位置：用电子束流找出焊接轨迹，即保证电子束斑点位于焊缝中间位置；
2)正式焊：对焊缝进行正式焊接，正式焊接工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.075mA
电子束流：I＝85mA
焊接速度：F＝1100mm/min
3)修饰焊：修饰焊视焊缝表面成形情况进行，若表面不存在超过0.1mm的凹陷，则不进行修饰焊；若表面存在超过0.1mm的凹陷，则正式焊接后对焊缝进行修饰焊，修饰焊起弧、收弧熄弧距离均与正式焊一致；
修饰焊工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.165mA
电子束流：I＝50mA
焊接速度：F＝1000mm/min。
6.根据权利要求1所述的不锈钢框架结构的电子束焊加工方法，其特征在于，
所述焊接主视面C、C'、D、D'、E”、E”'焊缝具体包括：
1)半成品的装夹：将零件取出真空室，将主视面向上装入焊接工装，外部施加反变形力，内部使用支撑块(8)进行定位，安装好后放入真空电子束焊机的真空室内；
2)采用中压真空电子束焊机，当电子束枪真空度优于1×10-6mbar，焊接真空室内真空度优于5×10-4mbar后开始焊接；
3)调整电子束流位置：真空度满足要求后，先采用电子束流找出焊接轨迹，即保证电子束斑点位于焊缝中间位置；
4)正式焊：对焊缝进行正式焊接，正式焊接工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.075mA
电子束流：I＝85mA
焊接速度：F＝1100mm/min
5)修饰焊：修饰焊视焊缝表面成形情况进行，若表面不存在超过0.1mm的凹陷，则不进行修饰焊；若表面存在超过0.1mm的凹陷，则正式焊接后对焊缝进行修饰焊，修饰焊起弧、收弧熄弧距离均与正式焊一致；
修饰焊工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.165mA
电子束流：I＝50mA
焊接速度：F＝1000mm/min。
7.根据权利要求1所述的不锈钢框架结构的电子束焊加工方法，其特征在于，
所述焊接顶面F、F'、G、G'焊缝具体包括：
1)半成品的装夹：将零件取出真空室，将主视面向上装入焊接工装，外部施加反变形力，内部使用支撑块(8)进行定位，安装好后放入真空电子束焊机的真空室内；
2)采用中压真空电子束焊机，当电子束枪真空度优于1×10-6mbar，焊接真空室内真空度优于5×10-4mbar后开始焊接；
3)调整电子束流位置：真空度满足要求后，先采用电子束流找出焊接轨迹，即保证电子束斑点位于焊缝中间位置；
4)正式焊：对焊缝进行正式焊接，正式焊接工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.075mA
电子束流：I＝85mA→110mA→85mA变参数
焊接速度：F＝1100mm/min
5)修饰焊：修饰焊视焊缝表面成形情况进行，若表面不存在超过0.1mm的凹陷，则不进行修饰焊；若表面存在超过0.1mm的凹陷，则正式焊接后对焊缝进行修饰焊，修饰焊起弧、收弧熄弧距离均与正式焊一致；
修饰焊工艺参数：
加速电压：U＝55kV
聚焦电流：J＝2.165mA
电子束流：I＝50mA
焊接速度：F＝1000mm/min。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的不锈钢框架结构的电子束焊加工方法，其特征在于，
电子束焊接前，将暂焊好的半成品固定在夹具底板上，然后在壳体(2)靠近第一接头(1)的C焊缝一侧、壳体(2)靠近D'焊缝一侧、壳体(2)靠近第二接头(4)的C'焊缝一侧、壳体(2)位于第二接头(4)下方的B焊缝下侧、壳体(2)底部和第一加强框(7)端头的连接处均使用弓形夹压紧。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的不锈钢框架结构的电子束焊加工方法，其特征在于，
电子束焊接前，将暂焊好的半成品固定在夹具底板上，然后在第一加强框(7)位于加强板(6)一端内部开口处内部、第二加强框(5)位于加强板(6)一端内部开口处内部、壳体(2)靠近第二加强框(5)外侧一端的开口处内部均设置有支撑块(8)。
10.根据权利要求1所述的不锈钢框架结构的电子束焊加工方法，其特征在于，
所述第二步具体包括：首先将各零件待焊处10mm范围内进行加工，保证其表面粗糙度Ra最大允许值为3.2μm，且对接面平整、光洁、无毛刺，并保持棱角，最后在焊接前用什锦锉刀清理待焊部位并用丙酮或者无水乙醇擦拭干净待焊部位，充分确保待焊部位无氧化皮和油脂。
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