CN109604800A - 可克服气孔缺陷的铝合金厚板真空电子束三步焊接方法 - Google Patents

可克服气孔缺陷的铝合金厚板真空电子束三步焊接方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109604800A
CN109604800A CN201811576399.2A CN201811576399A CN109604800A CN 109604800 A CN109604800 A CN 109604800A CN 201811576399 A CN201811576399 A CN 201811576399A CN 109604800 A CN109604800 A CN 109604800A
Authority
CN
China
Prior art keywords
welding
weld
aluminium alloy
electron beam
millimeters
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.)
Pending
Application number
CN201811576399.2A
Other languages
English (en)
Inventor
汪卓然
白亚东
柴斐
刘国廷
杜孟开
安海俊
王国强
毕振华
李方
赵学敏
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.)
Shanxi Fenxi Heavy Industry Co Ltd
Original Assignee
Shanxi Fenxi Heavy Industry 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 Shanxi Fenxi Heavy Industry Co Ltd filed Critical Shanxi Fenxi Heavy Industry Co Ltd
Priority to CN201811576399.2A priority Critical patent/CN109604800A/zh
Publication of CN109604800A publication Critical patent/CN109604800A/zh
Pending legal-status Critical Current

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
    • B23K15/0033—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
    • 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

Landscapes

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

Abstract

本发明公开了一种可克服气孔缺陷的铝合金厚板真空电子束三步焊接方法，解决了真空电子束焊容易产生气泡缺陷的问题。采用真空电子束焊焊机，对铝合金板的两对焊面采用电子束上散焦预热焊；对铝合金板的两对焊面进行大熔深穿孔焊，真空电子束焊焊机的焊接参数设定如下：焊接加速电压为40千伏、焊接束流为220毫安、焊速为每分钟350毫米、焊接焦点为上焦点+0.13、扫描图形为“○”型、扫描频率为800赫兹、幅值1.0毫米；实施全熔透焊接；对铝合金板的两对焊面在焊缝热态下进行重熔修饰焊，将焊缝在真空状态下保温30分钟。大幅度降低了焊缝中所形成的氢气孔，焊缝质量得到了大幅度的提高。

Description

可克服气孔缺陷的铝合金厚板真空电子束三步焊接方法
技术领域
本发明涉及一种真空电子束焊接方法，特别涉及一种采用真空电子束焊接方法对厚度为20-55毫米的铝合金板进行焊接的方法。
背景技术
在对铝合金板进行焊接时，氢原子会进入到焊接熔池内，由于氢原子在液态金属内溶解度大，随着焊接后熔池的冷却，氢原子的溶解度会突变减小，将通过气泡成核、长大、上浮三个步骤逸出于熔池表面；当形成的气泡来不及逸出时，就会残留于凝固的焊缝金属内，形成气孔缺陷。真空电子束焊是一种高能束焊接工艺，能量利用率高，焊缝深宽比大，热影响区域窄，焊接应力及变形均能得到有效地控制；当采用真空电子束焊对铝合金厚板进行焊接时，由于真空电子束焊焊接速度快，热输入小，氢来不及从熔池中逸出，尤其当被焊对象为铝合金板厚度较大时，造成熔池中的气泡的逸出距离会加大，更增加了氢气泡从熔池中逸出的难度，因此，气孔缺陷成为了真空电子束焊最难克服的缺陷之一。
发明内容
本发明提供了一种可克服气孔缺陷的铝合金厚板真空电子束三步焊接方法，解决了真空电子束焊容易产生气泡缺陷的技术问题。
本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：
一种可克服气孔缺陷的铝合金厚板真空电子束一步焊接方法，包括以下步骤：
第一步、取厚度为25毫米的铝合金板，用刮刀刮削铝合金板的焊接面，并用丙酮擦拭焊接面后，搁置20分钟；
第二步、采用真空电子束焊焊机，对铝合金板的两对焊面采用电子束上散焦预热焊，真空电子束焊焊机的焊接参数设定如下：焊接加速电压为40千伏、焊接束流为100毫安、焊速为每分钟350毫米、焊接焦点为上焦点+0.13、焊接扫描图形设定为“○”型、焊接扫描频率为800赫兹、焊接扫描幅值1.0毫米，熔深控制在3-5毫米；
第三步、对铝合金板的两对焊面进行大熔深穿孔焊，真空电子束焊焊机的焊接参数设定如下：焊接加速电压为40千伏、焊接束流为220毫安、焊速为每分钟350毫米、焊接焦点为下焦点-0.04、扫描图形为“○”型、扫描频率为800赫兹、幅值1.0毫米；实施全熔透焊接；
第四步、对铝合金板的两对焊面在焊缝热态下进行重熔修饰焊，真空电子束焊焊机的焊接参数设定如下：焊接加速电压为40千伏、焊接束流为150毫安、焊速为每分钟350毫米、焊接焦点为下焦点-0.04、扫描图形为“○”型、扫描频率为800赫兹、幅值2.0毫米；
第五步、将焊缝在真空状态下保温30分钟。
本发明大大克服了厚板铝合金真空电子束焊接的氢气孔缺陷；通过三个焊接步骤的相互配合，极大程度提高熔池高温停留的时间，确保熔池中的氢气泡的充分逸出，以最大程度地消除焊缝氢气孔缺陷，焊缝质量高，且焊接接头在不进行任何焊后处理的情况下抗拉强度达到母材抗拉强度的70%。
具体实施方式
对本发明进行详细说明：
一种可克服气孔缺陷的铝合金厚板真空电子束一步焊接方法，包括以下步骤：
第一步、取厚度为25毫米的铝合金板，用刮刀刮削铝合金板的焊接面，并用丙酮擦拭焊接面后，搁置20分钟；
第二步、采用真空电子束焊焊机，对铝合金板的两对焊面采用电子束上散焦预热焊，真空电子束焊焊机的焊接参数设定如下：焊接加速电压为40千伏、焊接束流为100毫安、焊速为每分钟350毫米、焊接焦点为上焦点+0.13、焊接扫描图形设定为“○”型、焊接扫描频率为800赫兹、焊接扫描幅值1.0毫米，熔深控制在3-5毫米；
第三步、对铝合金板的两对焊面进行大熔深穿孔焊，真空电子束焊焊机的焊接参数设定如下：焊接加速电压为40千伏、焊接束流为220毫安、焊速为每分钟350毫米、焊接焦点为下焦点-0.04、扫描图形为“○”型、扫描频率为800赫兹、幅值1.0毫米；实施全熔透焊接；
第四步、对铝合金板的两对焊面在焊缝热态下进行重熔修饰焊，真空电子束焊焊机的焊接参数设定如下：焊接加速电压为40千伏、焊接束流为150毫安、焊速为每分钟350毫米、焊接焦点为下焦点-0.04、扫描图形为“○”型、扫描频率为800赫兹、幅值2.0毫米；
第五步、将焊缝在真空状态下保温30分钟。
本发明的“极大程度提高熔池高温停留的时间，确保熔池中的氢气泡的充分逸出”的三步焊接方法思想也适合厚度在20-55的铝合金板的焊接。

Claims (1)

1.一种可克服气孔缺陷的铝合金厚板真空电子束三步焊接方法，包括以下步骤：
第一步、取厚度为25毫米的铝合金板，用刮刀刮削铝合金板的焊接面，并用丙酮擦拭焊接面后，搁置20分钟；
第二步、采用真空电子束焊焊机，对铝合金板的两对焊面采用电子束上散焦预热焊，真空电子束焊焊机的焊接参数设定如下：焊接加速电压为40千伏、焊接束流为100毫安、焊速为每分钟350毫米、焊接焦点为上焦点+0.13、焊接扫描图形设定为“○”型、焊接扫描频率为800赫兹、焊接扫描幅值1.0毫米，熔深控制在3-5毫米；
第三步、对铝合金板的两对焊面进行大熔深穿孔焊，真空电子束焊焊机的焊接参数设定如下：焊接加速电压为40千伏、焊接束流为220毫安、焊速为每分钟350毫米、焊接焦点为下焦点-0.04、扫描图形为“○”型、扫描频率为800赫兹、幅值1.0毫米；实施全熔透焊接；
第四步、对铝合金板的两对焊面在焊缝热态下进行重熔修饰焊，真空电子束焊焊机的焊接参数设定如下：焊接加速电压为40千伏、焊接束流为150毫安、焊速为每分钟350毫米、焊接焦点为下焦点-0.04、扫描图形为“○”型、扫描频率为800赫兹、幅值2.0毫米；
第五步、将焊缝在真空状态下保温30分钟。
CN201811576399.2A 2018-12-22 2018-12-22 可克服气孔缺陷的铝合金厚板真空电子束三步焊接方法 Pending CN109604800A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811576399.2A CN109604800A (zh) 2018-12-22 2018-12-22 可克服气孔缺陷的铝合金厚板真空电子束三步焊接方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811576399.2A CN109604800A (zh) 2018-12-22 2018-12-22 可克服气孔缺陷的铝合金厚板真空电子束三步焊接方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109604800A true CN109604800A (zh) 2019-04-12

Family

ID=66010483

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811576399.2A Pending CN109604800A (zh) 2018-12-22 2018-12-22 可克服气孔缺陷的铝合金厚板真空电子束三步焊接方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109604800A (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110227879A (zh) * 2019-06-12 2019-09-13 淮南新能源研究中心 空心无氧铜棒真空电子束焊方法、电流引线及核聚变装置
CN110560867A (zh) * 2019-07-25 2019-12-13 沈阳富创精密设备有限公司 一种铝合金水冷接头真空电子束焊接方法
CN110560874A (zh) * 2019-07-25 2019-12-13 沈阳富创精密设备有限公司 一种adc12铝合金真空电子束焊接方法
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
CN111014927A (zh) * 2019-11-28 2020-04-17 北京航星机器制造有限公司 一种消除铝合金电子束焊缝接头气孔缺陷的焊接方法
CN113172320A (zh) * 2021-03-23 2021-07-27 合肥聚能电物理高技术开发有限公司 铝合金板真空电子束焊接方法、法兰及x射线像增强器
CN113714639A (zh) * 2021-09-08 2021-11-30 王秋 一种节能环保的工业用激光焊接设备
CN113714640A (zh) * 2021-09-09 2021-11-30 王秋 一种薄板激光焊接装置及其焊接方法
CN114734133A (zh) * 2022-04-25 2022-07-12 先导薄膜材料有限公司 高纯度铝与铝合金背板的焊接方法及其焊接工装

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1593604A (en) * 1976-09-24 1981-07-22 Kawasaki Heavy Ind Ltd Electron beam welding
US5491316A (en) * 1993-05-12 1996-02-13 Framatome Process and device for the electron beam welding of two parts of a component of large size and in particular of a steam generator of a pressurized water nuclear reactor
CN101559515A (zh) * 2009-05-13 2009-10-21 宁波江丰电子材料有限公司 真空电子束焊接方法
CN101912969A (zh) * 2010-08-03 2010-12-15 哈尔滨工业大学 复合填充层的制备方法及其电子束焊接钛金属材料与不锈钢的方法
CN104439676A (zh) * 2014-11-24 2015-03-25 中国核动力研究设计院 Clf-1钢厚板电子束焊接工艺
CN106392293A (zh) * 2016-11-08 2017-02-15 北京星航机电装备有限公司 一种难熔合金真空电子束焊接方法
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

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1593604A (en) * 1976-09-24 1981-07-22 Kawasaki Heavy Ind Ltd Electron beam welding
US5491316A (en) * 1993-05-12 1996-02-13 Framatome Process and device for the electron beam welding of two parts of a component of large size and in particular of a steam generator of a pressurized water nuclear reactor
CN101559515A (zh) * 2009-05-13 2009-10-21 宁波江丰电子材料有限公司 真空电子束焊接方法
CN101912969A (zh) * 2010-08-03 2010-12-15 哈尔滨工业大学 复合填充层的制备方法及其电子束焊接钛金属材料与不锈钢的方法
CN104439676A (zh) * 2014-11-24 2015-03-25 中国核动力研究设计院 Clf-1钢厚板电子束焊接工艺
CN106392293A (zh) * 2016-11-08 2017-02-15 北京星航机电装备有限公司 一种难熔合金真空电子束焊接方法
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

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110227879A (zh) * 2019-06-12 2019-09-13 淮南新能源研究中心 空心无氧铜棒真空电子束焊方法、电流引线及核聚变装置
CN110227879B (zh) * 2019-06-12 2021-09-24 淮南新能源研究中心 空心无氧铜棒真空电子束焊方法、电流引线及核聚变装置
CN110560867A (zh) * 2019-07-25 2019-12-13 沈阳富创精密设备有限公司 一种铝合金水冷接头真空电子束焊接方法
CN110560874A (zh) * 2019-07-25 2019-12-13 沈阳富创精密设备有限公司 一种adc12铝合金真空电子束焊接方法
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
CN111014927A (zh) * 2019-11-28 2020-04-17 北京航星机器制造有限公司 一种消除铝合金电子束焊缝接头气孔缺陷的焊接方法
CN113172320A (zh) * 2021-03-23 2021-07-27 合肥聚能电物理高技术开发有限公司 铝合金板真空电子束焊接方法、法兰及x射线像增强器
CN113714639A (zh) * 2021-09-08 2021-11-30 王秋 一种节能环保的工业用激光焊接设备
CN113714639B (zh) * 2021-09-08 2024-03-01 王秋 一种节能环保的工业用激光焊接设备
CN113714640A (zh) * 2021-09-09 2021-11-30 王秋 一种薄板激光焊接装置及其焊接方法
CN113714640B (zh) * 2021-09-09 2023-09-01 防城港瑞泰激光科技有限公司 一种薄板激光焊接装置及其焊接方法
CN114734133A (zh) * 2022-04-25 2022-07-12 先导薄膜材料有限公司 高纯度铝与铝合金背板的焊接方法及其焊接工装

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109604800A (zh) 可克服气孔缺陷的铝合金厚板真空电子束三步焊接方法
Sun et al. Study on the weldability, microstructure and mechanical properties of thick Inconel 617 plate using narrow gap laser welding method
Wang et al. Effect of beam oscillating pattern on weld characterization of laser welding of AA6061-T6 aluminum alloy
Zhang et al. Optimization of deep penetration laser welding of thick stainless steel with a 10 kW fiber laser
Li et al. Porosity and liquation cracking of dissimilar Nd: YAG laser welding of SUS304 stainless steel to T2 copper
Pakniat et al. Hot cracking in laser welding of Hastelloy X with pulsed Nd: YAG and continuous wave fiber lasers
CN105108337B (zh) 一种水轮机叶片裂纹修复方法
Kuo et al. Porosity reduction in Nd–YAG laser welding of stainless steel and inconel alloy by using a pulsed wave
Jiang et al. Comparative study on fiber laser welding of GH3535 superalloy in continuous and pulsed waves
Yang et al. Microstructure and mechanical properties of ultra-narrow gap laser weld joint of 100 mm-thick SUS304 steel plates
CN102615380A (zh) 超超临界火电机组焊接sa335-p91/p92钢的焊接工艺
JP2011161459A (ja) 高耐食性材料の溶接方法
Hajitabar et al. Electron beam welding of difficult-to-weld austenitic stainless steel/Nb-based alloy dissimilar joints without interlayer
Zhang et al. Fiber laser welding of HSLA steel by autogenous laser welding and autogenous laser welding with cold wire methods
Gao et al. Effect of heat input on microstructure and mechanical properties of pulsed laser welded joints in Ti6Al4V/Nb dissimilar alloys
Moharana et al. An experimental study on joining of AISI 304 SS to Cu by Nd-YAG laser welding process
Li et al. Analysis and improvement of laser wire filling welding process stability with beam wobble
CN110449760A (zh) 一种冲击式转轮精焊方法及结构
CN102935543B (zh) T23钢管对焊方法
Cui et al. Stitch welding of Ti–6Al–4V titanium alloy by fiber laser
CN109483037A (zh) 可克服气孔缺陷的铝合金厚板真空电子束一步焊接方法
CN102248281B (zh) 厚板对接接头的焊接方法
Sun et al. The segregation control of coating element for pulse fiber laser welding of Al-Si coated 22MnB5 steel
Meng et al. Laser-arc hybrid welding of AZ31B magnesium alloy by newly-designed beam oscillating pattern
CN104233427A (zh) 一种微弧氧化改善铝合金焊接接头残余应力的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190412