CN115582612A - 一种直线对接金属件局部真空电子束焊接系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种直线对接金属件局部真空电子束焊接系统，包括：基座、滑移装置、电子束焊枪、局部密封装置、压力装置和过渡管道装置，在基座上设置的压力装置和滑移装置，改变所述局部密封装置与所述第一滑移板或者待焊工件连接处的压力，在所述电子束焊枪与局部密封装置之间设置的过渡管道装置，在真空机组作用下能够抽吸局部密封装置内部空间焊接时产生的烟气和空气。本发明所述的直线对接金属件局部真空电子束焊接系统,使得电子束焊枪在焊接待焊工件时，该焊接空间始终处于较低真空度的空间，减少真空室体积对电子束焊接零件尺寸的束缚，结构巧妙，工作可靠，大大提高了真空电子束焊接技术应用的可靠性。

Description

一种直线对接金属件局部真空电子束焊接系统

技术领域

本发明涉及电子束焊接技术领域，特别涉及一种直线对接金属件局部真空电子束焊接系统。

背景技术

随着世界各国对海洋权益的重视程度日益增强，以及海洋资源的开发力度的增强，使得新型舰船制造、海洋石油开采、大型风力发电机制造得到了迅速发展，大厚度、大型工件的焊接需求量越来越大，目前，大厚度工件、大型工件的焊接工艺主要是传统的氩弧焊、埋弧焊等。

局部低真空电子束焊接是随着现代科学技术的发展而迅速发展起来的一种熔化焊方法，电子束具有很高的能量密度，焊缝深宽比高，可达15:1，热影响区小，工件变形小，晶粒细密等，被焊金属的厚度从1～150mm，不开坡口，一般不添加焊丝，一次焊成且焊缝质量好，这是其他焊接方法无法达到的。

但是这类焊接需要保持在低真空环境下才能进行，对于船舶系统用大尺寸管件的焊接，焊接后的焊缝必然需要沿着真空电子束焊接的焊缝相对运动。英国TWI的局部低真空电子束焊接技术所采用的电子枪为一种采用射频激励产生电子的高压电子枪，通过在真空度为1mbar的密闭小型拖罩内进行电子束焊接，但是该移动式拖罩结构极其复杂，通常工作模式为大型工件紧贴在拖罩周边移动，但是该结构的局部低真空移动式密闭拖罩设计制造难度较大，且对电子束焊接零部件的尺寸束缚较高，否则的话极易导致移动拖罩内真空度不足以满足电子束焊接要求，不利于推广局部真空电子束焊接技术的应用。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种直线对接金属件局部真空电子束焊接系统，以解决现有技术中局部真空电子束焊接系统受束缚于焊接件尺寸较为严重的技术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种直线对接金属件局部真空电子束焊接系统，包括：

基座，在所述基座上方形成电子束焊接工件的加工区域；

滑移装置，包括第一滑移板和第一驱动装置，所述第一驱动装置相对所述基座固定，所述第一驱动装置能够驱动所述第一滑移板在所述基座上运动，在所述第一滑移板上固定待焊工件，所述待焊工件的上表面与所述第一滑移板的上表面平齐；

电子束焊枪，所述电子束焊枪相对所述基座固定设置，用于焊接待焊工件；

局部密封装置，包括密封板，在所述密封板的中心处设置第一贯穿孔，所述电子束焊枪的电子束流能够穿过所述第一贯穿孔对待焊工件进行焊接，所述密封板相对所述电子束焊枪固定；

压力装置，所述压力装置固定在所述基座上，用于改变所述局部密封装置与所述第一滑移板或者待焊工件连接处的压力；

过渡管道装置，所述过渡管道装置设置在所述电子束焊枪与局部密封装置之间，所述过渡管道装置与真空机组相连通，所述过渡管道装置在真空机组作用下能够抽吸局部密封装置内部空间焊接时产生的烟气和空气。

进一步的，所述过渡管道装置包括过渡管道，在所述过渡管道上端的中心处设置防蒸镀管，所述防蒸镀管用于电子束焊枪发出的电子束流射向待焊工件的焊接位置，在所述过渡管道的内壁与防蒸镀管外壁之间形成第一腔室，所述第一腔室与局部密封装置内部空间连通，在所述过渡管道的外侧设置抽吸管道，所述抽吸管道的一端与第一腔室连通，另一端与真空机组相连通。

进一步的，所述局部密封装置的密封板上设置第一贯穿孔和第二贯穿孔，在所述密封板上远离所述电子束焊枪的一端设置密封套，所述第一贯穿孔与过渡管道密封装配，所述第二贯穿孔设置在所述密封套与所述第一贯穿孔之间，在所述密封板上远离所述电子束焊枪的一侧设置连通槽，所述连通槽的两端分别连通所述第一贯穿孔和所述第二贯穿孔，所述第二贯穿孔与过渡管道连通。

进一步的，所述抽吸管道通过过渡连接头与过渡管道外壁连接。

进一步的，所述抽吸管道包括第一抽吸管路和第二抽吸管路，所述第一抽吸管路与其中一个第二贯穿孔所在通道连通，所述第二抽吸管路与另外一个第二贯穿孔所在通道连通。

进一步的，在所述密封板上远离所述电子束焊枪的一侧设置第一容纳槽和第二容纳槽，所述第一容纳槽和第二容纳槽均呈封闭的环状设置，且所述第一容纳槽的中心、所述第二容纳槽的中心与所述密封板的中心重合，在所述第一容纳槽内设置第二密封环，所述第二密封环与所述第一容纳槽过盈配合，在所述第二容纳槽内设置第一密封环，所述第一密封环与所述第二容纳槽过盈配合。

进一步的，所述压力装置包括第二滑移板，所述第二滑移板盖接在所述局部密封装置的上方，在所述第二滑移板的相对两端设置导向柱，在所述导向柱上套接连接套，所述连接套固定在所述基座上，在所述导向柱的下端设置第三滑移板，所述第三滑移板与所述导向柱连为一体，所述第三滑移板在所述第二驱动装置的作用下能够上下移动，所述第二驱动装置固定在所述基座上。

进一步的，所述第二驱动装置包括固定框架，所述固定框架与所述基座连为一体，在所述固定框架上设置第二驱动电机和第二滚珠丝杠，所述第二滚珠丝杠通过第二螺母套与第三滑移板连为一体，所述第二滚珠丝杠的上下两端分别通过第三轴承座和第四轴承座与固定框架连接，所述第二驱动电机与第二滚珠丝杠通过啮合的传动齿轮传动。

进一步的，所述第一驱动装置包括第一驱动电机，所述第一驱动电机能够带动滚珠丝杠螺杆转动运动，所述滚珠丝杠螺杆与第一安装座、第二安装座轴承连接，所述第一安装座、所述第二安装座与所述基座的支撑面板连为一体，所述滚珠丝杠螺杆与第一螺母套丝杠传动，所述第一螺母套通过第二连接板与第一滑移板连为一体，其中，所述滚珠丝杠螺杆的转动中心轴线方向与第二滚珠丝杠的转动中心轴线方向呈垂直状设置。

进一步的，所述滑移装置还包括滑移轨道和滑移块，所述滑移块通过第一连接板与第一滑移板连为一体，所述滑移块能够在所述滑移轨道上导向滑动。

相对于现有技术，本发明所述的直线对接金属件局部真空电子束焊接系统具有以下优势：

(1)本发明所述的直线对接金属件局部真空电子束焊接系统,通过在基座上述设置能够相对电子束焊枪以及局部密封装置移动的滑移装置和能够改变局部密封装置与所述第一滑移板或者待焊工件连接处的压力的压力装置，使得电子束焊枪在焊接待焊工件时，该焊接空间始终处于较低真空度的空间，使得本发明所述的直线对接金属件局部真空电子束焊接系统在焊接大尺寸待焊工件工作可靠，减少真空室体积对电子束焊接零件尺寸的束缚，结构巧妙，工作可靠，大大提高了真空电子束焊接技术应用的可靠性。

(2)本发明所述的直线对接金属件局部真空电子束焊接系统,通过在所述电子束焊枪与局部密封装置之间设置一个过渡管道装置，一方面用于抽吸电子束焊枪焊接时在局部密封装置内部产生的烟气，另一方面也能够及时补充改善局部密封装置内部空间的真空状态，进一步提升直线对接金属件局部真空电子束焊接系统在焊接时的可靠性。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述直线对接金属件局部真空电子束焊接系统的侧视结构示意图；

图2为本发明实施例所述直线对接金属件局部真空电子束焊接系统的俯视结构示意图；

图3为图2中A-A的剖视结构示意图；

图4为本发明实施例所述直线对接金属件局部真空电子束焊接系统的爆炸结构示意图；

图5为本发明实施例所述电子枪过渡管道装置、滑移装置、压力装置装配在一起的结构示意图；

图6为图5中所示结构的正视结构示意图；

图7为图5中所示结构的侧视结构示意图；

图8为图5中所示结构的爆炸结构示意图；

图9为图8中爆炸结构示意下的右视示意图；

图10为本发明实施例所述密封板的侧视结构示意图；

图11为本发明实施例所述密封板第二视角的侧视结构示意图；

图12为本发明实施例所述密封环的剖视结构示意图；

附图标记说明：

1-电子束焊枪；2-过渡管道装置；21-过渡管道；2101-第一腔室；22-抽吸管道；221-第一支管；222-第二支管；2201-第一抽吸管路；2202-第二抽吸管路；23-过渡连接头；24-防蒸镀管；3-局部密封装置；31-密封板；3101-第一贯穿孔；3102-第二贯穿孔；3103-连通槽；3104-第一容纳槽；3105-第二容纳槽；32-密封套；321-密封套圈；322-变形空腔；3201-第一密封环；3202-第二密封环；4-滑移装置；41-第一滑移板；4101-安装夹具；42-第一驱动装置；4201-第一驱动电机；4202-减速机构；4203-第一安装座；4204-滚珠丝杠螺杆；4205-第二安装座；4206-第一螺母套；4207-第二连接板；4208-联轴器；4209-第一安装槽；43-滑移轨道；44-滑移块；45-第一连接板；5-压力装置；51-第二滑移板；5101-第三贯穿孔；52-导向柱；53-连接套；54-第三滑移板；55-第二驱动装置；5501-固定框架；5502-第二驱动电机；5503-驱动齿轮；5504-从动齿轮；5505-第二滚珠丝杠；5506-第三轴承座；5507-第二螺母套；5508-第四轴承座；5509-升降连接板；6-基座；61-支撑框架；62-支撑面板；6201-轨道限位槽；6202-连接孔；6203-第二安装槽；7-待焊工件；71-第一工件；72-第二工件。

具体实施方式

为了使本发明的技术手段及达到目的与功效易于理解，下面结合具体图示对本发明的实施例进行详细说明。

需要说明，本发明中所有进行方向性和位置性指示的术语，诸如：“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“顶”、“低”、“横向”、“纵向”、“中心”等，仅用于解释在某一特定状态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、连接情况等，仅为了便于描述本发明，而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

实施例1

如图1～9所示，本发明公开了一种直线对接金属件局部真空电子束焊接系统，包括：

基座6，在所述基座6上方形成电子束焊接工件的加工区域；

滑移装置4，包括第一滑移板41和第一驱动装置42，所述第一驱动装置42相对所述基座6固定，所述第一驱动装置42能够驱动所述第一滑移板41在所述基座6上运动，在所述第一滑移板41上固定待焊工件7，所述待焊工件7的上表面与所述第一滑移板41的上表面平齐；

电子束焊枪1，所述电子束焊枪1相对所述基座6固定设置，用于焊接待焊工件7；

局部密封装置3，包括密封板31，在所述密封板31的中心处设置第一贯穿孔3101，所述电子束焊枪1的电子束流能够穿过所述第一贯穿孔3101对待焊工件7进行焊接，所述密封板31相对所述电子束焊枪1固定；

压力装置5，所述压力装置5固定在所述基座6上，用于改变所述局部密封装置3与所述第一滑移板41或者待焊工件7连接处的压力。

申请人在研究过程发现，对于船舶系统用大尺寸管件的局部真空电子束焊接，其电子束焊枪1周围焊接空间的密封性能是实现其真空焊接的重中之重，但是由于电子束焊枪1在待焊工件7上形成的较长焊缝时，焊缝可能需要穿过局部密封装置3，且焊缝在焊接后的温度极高，该结构变化以及高温环境极易对局部密封装置3造成破坏，从而影响电子束焊枪1周围焊接空间的密封性。申请人通过对直线对接金属件局部真空电子束焊接系统进行改进，将电子束焊枪1以及局部密封装置3设置为相对基座6固定的结构，通过设置滑移装置4实现待焊工件7的平面移动，在焊接过程中，根据局部密封装置3的性能调整压力装置5的施加压力值，使得局部密封装置3与所述第一滑移板41或者待焊工件7连接处在焊接过程中始终保持较为紧密的贴合状态，避免待焊工件7焊接后的焊缝穿过局部密封装置3导致的密封失效，从而提高电子束焊枪1焊接的效率和可靠性。

本发明所述的直线对接金属件局部真空电子束焊接系统，通过在基座6上述设置能够相对电子束焊枪1以及局部密封装置3移动的滑移装置4和能够改变局部密封装置3与所述第一滑移板41或者待焊工件7连接处的压力的压力装置5，使得电子束焊枪1在焊接待焊工件7时，该焊接空间始终处于较低真空度的空间，使得本发明所述的直线对接金属件局部真空电子束焊接系统在焊接大尺寸待焊工件7工作可靠，减少真空室体积对电子束焊接零件尺寸的束缚，结构巧妙，工作可靠，大大提高了真空电子束焊接技术应用的可靠性。

作为本发明的较佳示例，所述压力装置5包括第二滑移板51，所述第二滑移板51盖接在所述局部密封装置3的上方，在所述第二滑移板51的相对两端设置导向柱52，在所述导向柱52上套接连接套53，所述连接套53固定在所述基座6上，在所述导向柱52的下端设置第三滑移板54，所述第三滑移板54与所述导向柱52连为一体，所述第三滑移板54在所述第二驱动装置55的作用下能够上下移动，所述第二驱动装置55固定在所述基座6上。作为本发明的示例，所述导向柱52设置四根，分别布置在所述第二滑移板51的四个方位角上，所述导向柱52的上端和下端分别与第二滑移板51、第三滑移板54连为一体，每根所述导向柱52穿过所述基座6的支撑面板62，作为优选，在每根所述导向柱52上设置一个连接套53，在所述支撑面板62上设置连接孔6202，所述连接套53部分结构穿过所述连接孔6202后与支撑面板62固定连接，所述第二驱动装置55以及所述第三滑移板54设置在所述支撑面板62下方的支撑框架61内部。在使用时，所述第二驱动装置55工作时带动第三滑移板54上下移动，进而带动导向柱52一体的上下移动，导向柱52穿过所述连接套53后带动第二滑移板51上下移动，改变局部密封装置3在焊接时承载的压力。

本发明所述的压力装置5结构巧妙，第二驱动装置55以及传动装置大部分都设置在基座6的内部，外观更加美观，避免压力装置5的动力装置由于裸露导致的噪音或者异物损坏风险，同时增加了基座6的整体质量，提高压力装置5改变所述局部密封装置3与所述第一滑移板41或者待焊工件7连接处的压力的可靠性，进一步提升本发明所述直线对接金属件局部真空电子束焊接系统通过电子束流焊接时局部密封装置3内部空间的密封性。

作为本发明的较佳示例，所述第二驱动装置55包括固定框架5501，所述固定框架5501与所述基座6连为一体，在所述固定框架5501上设置第二驱动电机5502和第二滚珠丝杠5505，所述第二滚珠丝杠5505通过第二螺母套5507与第三滑移板54连为一体，所述第二滚珠丝杠5505的上下两端分别通过第三轴承座5506和第四轴承座5508与固定框架5501连接，所述第二驱动电机5502与第二滚珠丝杠5505通过啮合的传动齿轮传动。作为本发明的示例，所述固定框架5501呈矩形框设置，所述第二驱动电机5502固定在所述固定框架5501的下底板上表面，所述第二驱动电机5502的输出轴穿过所述固定框架5501的下底板，在所述固定框架5501下方的输出轴上固定驱动齿轮5503，对应的，在所述第二滚珠丝杠5505穿过所述固定框架5501下底板的端部设置从动齿轮5504，所述驱动齿轮5503与所述从动齿轮5504啮合传动，所述第二滚珠丝杠5505与所述固定框架5501的下底板的连接处设置第三轴承座5506，在所述固定框架5501上顶板的下表面设置第四轴承座5508，所述第二滚珠丝杠5505通过滚珠轴承与第三轴承座5506、第四轴承座5508转动连接，在所述固定框架5501上顶板的上方设置升降连接板5509，所述升降连接板5509用于将固定框架5501与基座6固定连接，作为优选，所述升降连接板5509设置两个。在使用时，第二驱动电机5502带动驱动齿轮5503转动，通过驱动齿轮5503与从动齿轮5504的外啮合作用带动第二滚珠丝杠5505做反向转动，由于第二滚珠丝杠5505与固定框架5501通过第三轴承座5506、第四轴承座5508轴承连接，使得第二滚珠丝杠5505只能做转动运动，在第二滚珠丝杠5505上设置的第二螺母套5507带动第三滑移板54一体的上下移动。

该设置公开了一种第二驱动装置55的结构，利用滚珠丝杠带动第三滑移板54整体的上下移动，结构合理，实现压力装置5施加在局部密封装置3上压力的连续调整，进一步提升压力装置5工作的顺畅性和可靠性。

作为本发明的较佳示例，所述第一驱动装置42包括第一驱动电机4201，所述第一驱动电机4201能够带动滚珠丝杠螺杆4204转动运动，所述滚珠丝杠螺杆4204与第一安装座4203、第二安装座4205轴承连接，所述第一安装座4203、所述第二安装座4205与所述基座6的支撑面板62连为一体，所述滚珠丝杠螺杆4204与第一螺母套4206丝杠传动，所述第一螺母套4206通过第二连接板4207与第一滑移板41连为一体，其中，所述滚珠丝杠螺杆4204的转动中心轴线方向与第二滚珠丝杠5505的转动中心轴线方向呈垂直状设置。

该设置公开了一种第一驱动装置42驱动第一滑移板41进行水平方向驱动运动的结构，优化了滑移装置4的驱动和传动结构，合理利用基座6内部和上部的空间，保证待焊工件7移动以及局部真空电子束焊接的可靠性。

作为本发明的较佳示例，所述滑移装置4还包括滑移轨道43和滑移块44，所述滑移块44通过第一连接板45与第一滑移板41连为一体，所述滑移块44能够在所述滑移轨道43上导向滑动。作为优选，所述滑移轨道43与滑移块44对应设置两套，两个所述滑移轨道43布置在所述滚珠丝杠螺杆4204的相对两侧。

该设置通过滑移块44以及滑移轨道43的导向滑动作用，进一步提高了第一滑移板41在第一驱动装置42作用下进行水平移动的流畅性和可靠性。

作为本发明的较佳示例，在所述第一驱动电机4201与所述滚珠丝杠螺杆4204之间设置减速机构4202和联轴器4208。在使用时，所述第一驱动电机4201的输出轴通过减速机构4202以及联轴器4208与滚珠丝杠螺杆4204的端部连接，通过减速机构4202的减速作用，提高了滚珠丝杠螺杆4204的传动扭矩，使得第一滑移板41在局部密封装置3在受到较高压力时依然能够可靠、流畅的进行水平移动，而减速机构的输出端通过联轴器4208滚珠丝杠螺杆4204连接，保证第一驱动电机4201输出轴、减速机构4202的输出轴以及滚珠丝杠螺杆4204传动时的同心度，进一步提高第一驱动装置42工作的可靠性。

作为本发明的一个较佳示例，在所述第一滑移板41上设置安装夹具4101，所述安装夹具4101的底部结构能够穿过所述第一滑移板41并伸出所述第一滑移板41的下表面，所述安装夹具4101的外边沿搭接在所述第一滑移板41上的第一安装槽4209内且所述安装夹具4101的上边沿与所述第一滑移板41的上表面平齐，所述待焊工件7设置在安装夹具4101内部并被固定，所述待焊工件7的上表面与所述第一滑移板41的上表面平齐。作为优选，所述安装夹具4101包括向下凹陷的容纳空间，所述待焊工件7的第一工件71与第二工件72在安装夹具4101拼接形成焊接缝，该焊接缝正对所述电子束焊枪1输出的电子束流，所述待焊工件7的在第一驱动装置42作用下随着第一滑移板41整体移动时，待焊工件7平面、安装夹具4101以及第一滑移板41的上表面相对平齐，进一步保证局部密封装置3包裹带焊接位置的密封性。

该设置公开了一种安装待焊工件7的结构，结构简单，便于安装和更换，操作便捷，同时能够适用于多种大规格尺寸的零部件焊接，进一步提高了真空电子束焊接技术推广应用的可靠性。

作为本发明的一个较佳示例，所述基座6包括支撑框架61和支撑面板62，所述支撑面板62固定在所述支撑框架61的上方，在所述支撑面板62上设置有连接孔6202，所述连接孔6202与连接套53对应设置；在所述支撑面板62上设置有第二安装槽6203，所述第二安装槽6203用于安装连接所述第一驱动电机4201和/或减速机构4202。作为优选，在所述支撑框架61的内部或者外部设置箱体封板，在所述支撑框架61的内部设置配重件，用以增大基座6的整体质量。作为优选，在所述支撑面板62的上表面设置轨道限位槽6201，所述轨道限位槽6201用以放置所述滑移轨道43。

通过在支撑面板62上设置的第二安装槽6203，能够调整所述第一驱动装置42的相对安装高度，从而为第一滑移板41上安装不同的安装夹具4101进行空间避让，进一步提高本发明所述的直线对接金属件局部真空电子束焊接系统适用于多种大规格尺寸的零部件焊接。

上述实施例主要用于公开限定直线对接金属件局部真空电子束焊接系统的驱动系统和传动系统，通过相互垂直状布置的滚珠丝杠螺杆4204和第二滚珠丝杠5505，一方面可以根据局部密封装置3的结构和性能连续调整压力装置5施加至局部密封装置3上的压力，保证局部密封装置3与所述第一滑移板41或者待焊工件7连接处的密封，即使在高温焊缝通过时，依然保证局部密封装置3内部的焊接空间密封可靠，保证电子束焊枪1焊接工作时的低真空环境要求，另一方面使得待焊工件7在驱动装置作用下能够相对局部密封装置3可靠的进行水平移动，结构巧妙，既合理的利用了基座6内部与平台上板的空间，又保证了滑移装置4与压力装置5工作的可靠性以及移动调整的流畅性。

实施例2

如图1～11所示，本发明公开了一种直线对接金属件局部真空电子束焊接系统，包括：

基座6，在所述基座6上方形成电子束焊接工件的加工区域；

滑移装置4，包括第一滑移板41和第一驱动装置42，所述第一驱动装置42相对所述基座6固定，所述第一驱动装置42能够驱动所述第一滑移板41在所述基座6上运动，在所述第一滑移板41上固定待焊工件7，所述待焊工件7的上表面与所述第一滑移板41的上表面平齐；

电子束焊枪1，所述电子束焊枪1相对所述基座6固定设置，用于焊接待焊工件7；

局部密封装置3，包括密封板31，在所述密封板31的中心处设置第一贯穿孔3101，所述电子束焊枪1的电子束流能够穿过所述第一贯穿孔3101对待焊工件7进行焊接，所述密封板31相对所述电子束焊枪1固定；

压力装置5，所述压力装置5固定在所述基座6上，用于改变所述局部密封装置3与所述第一滑移板41或者待焊工件7连接处的压力；

过渡管道装置2，所述过渡管道装置2设置在所述电子束焊枪1与局部密封装置3之间，所述过渡管道装置2与真空机组相连通，所述过渡管道装置2在真空机组作用下能够抽吸局部密封装置3内部空间焊接时产生的烟气和空气。

与实施例1相比，本申请通过在所述电子束焊枪1与局部密封装置3之间设置一个过渡管道装置2，所述过渡管道装置2的上端与电子束焊枪1配合连接，所述过渡管道装置2的下端与局部密封装置3连接固定，在电子束焊枪1焊接滑移装置4上的待焊工件7内，会在局部密封装置3内部空间形成烟气，影响电子束焊枪1的电子束流的正常焊接工作，同时，滑移装置4在移动时可能会导致局部密封装置3内部的低真空度发生变化，因此，申请人通过在电子束焊枪1与局部密封装置3之间设置一个与真空机组相连通的过渡管道装置2，一方面用于抽吸电子束焊枪1焊接时在局部密封装置3内部产生的烟气，另一方面也能够及时补充改善局部密封装置3内部空间的真空状态，进一步提升直线对接金属件局部真空电子束焊接系统在焊接时的可靠性。

作为本发明的示例，所述过渡管道装置2包括过渡管道21，在所述过渡管道21上端的中心处设置防蒸镀管24，所述防蒸镀管24用于电子束焊枪1发出的电子束流射向待焊工件7的焊接位置，在所述过渡管道21的内壁与防蒸镀管24外壁之间形成第一腔室2101，所述第一腔室2101与局部密封装置3内部空间连通，在所述过渡管道21的外侧设置抽吸管道22，所述抽吸管道22的一端与第一腔室2101连通，另一端与真空机组相连通。作为优选，在所述第二滑移板51上设置第三贯穿孔5101，所述过渡管道21穿过所述第三贯穿孔5101后与密封板31的上表面固定连接。

该设置公开了一种过渡管道装置2的结构，结构合理，进一步提高了了电子束焊枪1电子束流焊接待焊工件7的可靠性，同时也能够及时抽取焊接时产生的烟气。

作为本发明的一个较佳示例，所述抽吸管道22通过过渡连接头23与过渡管道21外壁连接。该设置进一步保证了抽吸管道22与过渡管道21连接的密封性。

作为本发明的一个较佳示例，所述局部密封装置3的密封板31上设置第一贯穿孔3101和第二贯穿孔3102，在所述密封板31上远离所述电子束焊枪1的一端设置密封套32，所述第一贯穿孔3101与过渡管道21密封装配，所述第二贯穿孔3102设置在所述密封套32与所述第一贯穿孔3101之间，在所述密封板31上远离所述电子束焊枪1的一侧设置连通槽3103，所述连通槽3103的两端分别连通所述第一贯穿孔3101和所述第二贯穿孔3102，所述第二贯穿孔3102与过渡管道21连通。

该设置通过对局部密封装置3进行结构改进，一方面保证局部密封装置3内部形成密封空间进行局部真空电子束焊接的可靠性，另一方面进一步提高了过渡管道装置2抽吸电子束焊枪1工作时产生烟气的可靠性，保证焊接质量。

作为本发明的一个较佳示例，所述第二贯穿孔3102在所述密封板31上沿着所述第一贯穿孔3101的中心轴线对称布置两个。对应的，所述连通槽3103设置两个，两个所述连通槽3103分别用于两个第二贯穿孔3102与第一贯穿孔3101连通。

作为本发明的一个较佳示例，所述抽吸管道22包括第一抽吸管路2201和第二抽吸管路2202，所述第一抽吸管路2201与其中一个第二贯穿孔3102所在通道连通，所述第二抽吸管路2202与另外一个第二贯穿孔3102所在通道连通。作为本发明的示例，所述第一抽吸管路2201包括第一支管221和第二支管222，其中，所述第一支管221呈水平状布置，所述第二支管222呈竖直状布置，所述第一支管221的一端通过其中一个过渡连接头23与过渡管道21连通，所述第一支管221的另一端通过弯管或者直接向真空机组的一侧弯折，在弯折部位呈过渡圆弧状，所述第二支管222的一端与第二贯穿孔3102所在通道连通，所述第二支管222的另一端与第一支管221连通。所述第二抽吸管路2202与所述第一抽吸管路2201的结构类似，在此不再重复赘述。

作为本发明的示例，所述过渡连接头23在所述过渡管道21上设置四个，四个所述过渡连接头23两两之间的夹角呈90°。每个所述过渡连接头23均通过连接管路(部分未在图中示出)与真空机组相连通。

作为本发明的一个较佳示例，在所述密封板31上远离所述电子束焊枪1的一侧设置第一容纳槽3104和第二容纳槽3105，所述第一容纳槽3104和第二容纳槽3105均呈封闭的环状设置，且所述第一容纳槽3104的中心、所述第二容纳槽3105的中心与所述密封板31的中心重合，在所述第一容纳槽3104内设置第二密封环3202，所述第二密封环3202与所述第一容纳槽3104过盈配合，在所述第二容纳槽3105内设置第一密封环3201，所述第一密封环3201与所述第二容纳槽3105过盈配合。

本发明所述的直线对接金属件局部真空电子束焊接系统，所采用的密封套32能够通过申请人自主研发分局部真空电子束焊接用高温密封材料测试系统快速进行耐高温、移动塑性密封以及不同堆焊高度下的密封性能检测，使检测的密封件能够应用于不同的工况条件，根据检测确定出局部真空电子束焊接适用的密封材料应用于直线对接金属件局部真空电子束焊接系统中的密封套32。

申请人在研究中进一步发现，丁腈橡胶(NBR)是丁二烯和丙烯腈的共聚物，其耐油性、耐磨性、耐热性和粘接力好，是最常用的密封橡胶原料，但是不同改性和加工工艺制备的丁腈橡胶密封件一般也存在不同的性能。针对真空电子束焊接时用的密封件需要具有高耐磨性、耐高温以及高弹性和高强度的性能，本发明所述的密封套32的组分包括：

100份丁腈橡胶共聚物；在本发明中，所述丁腈橡胶共聚物由α，β-烯属不饱和单羧酸烷基酯单体或α，β-烯属不饱和单羧酸烷氧基烷基酯单体共聚制造；所述丁腈橡胶共聚物的门尼粘度(ML1+4，100℃)，优选为35～65。

本发明中使用的丁腈橡胶共聚物橡胶的制造方法没有特别的限定，能够通过将上述的单体共聚，并根据需要将得到的共聚物中的碳-碳双键氢化而制造。聚合方法没有特别限定，只要按照公知的乳液聚合法、溶液聚合法即可，在聚合作用时，除了使用乳化剂、聚合引发剂、分子量调节剂之外，还能够使用通常使用的聚合辅助材料。

35～55份液体丁腈橡胶改性炭黑；所述液体丁腈橡胶改性炭黑由端氨基液体丁腈橡胶与环氧基硅烷偶联剂处理的炭黑反应得到；

3～5份复合硫化剂；所述复合硫化剂包括所述复合硫化剂优选包括硫磺、过氧化二异丙苯和N，N’-间苯撑双马来酰亚胺(HVA-2)；

1～3份共聚性防老化剂；其中，共聚性防老化剂包括N-(4-苯胺基苯基)丙烯酰胺、N-(4-苯胺基苯基)甲基丙烯酰胺、N-(4-苯胺基苯基)肉桂酰胺、N-(4-苯胺基苯基)巴豆酰胺、N-苯基-4-(3-乙烯基苄氧基)苯胺、N-苯基-4-(4-乙烯基苄氧基)苯胺等；

1～3份促进剂；其中，所述促进剂优选包括三烯丙基氰脲酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯和间苯撑双马来酰亚胺中的一种或几种。

在制备密封套32时，将丁腈橡胶共聚物、丁腈橡胶改性炭黑、胺类交联剂、共聚性防老化剂和促进剂混炼或者挤压成型。作为优选，所述密封套32通过专用模具挤压得到密封套32，如图12所示，该方案制备的待检测件能够连续成型，成本较低且效率高，同时提高了产品成材率，所述密封套32包括密封套圈321，在所述密封套圈321的剖面方向设置有中空的变形空腔322，作为优选，所述变形空腔322为圆形、菱形或者正多边形等结构中的任意一种或几种，通过在密封套圈321内部设置中空的变形空腔322，进一步提高密封套32整体弹性变形性能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种直线对接金属件局部真空电子束焊接系统，其特征在于，包括：

基座(6)，在所述基座(6)上方形成电子束焊接工件的加工区域；

滑移装置(4)，包括第一滑移板(41)和第一驱动装置(42)，所述第一驱动装置(42)相对所述基座(6)固定，所述第一驱动装置(42)能够驱动所述第一滑移板(41)在所述基座(6)上运动，在所述第一滑移板(41)上固定待焊工件(7)，所述待焊工件(7)的上表面与所述第一滑移板(41)的上表面平齐；

电子束焊枪(1)，所述电子束焊枪(1)相对所述基座(6)固定设置，用于焊接待焊工件(7)；

局部密封装置(3)，包括密封板(31)，在所述密封板(31)的中心处设置第一贯穿孔(3101)，所述电子束焊枪(1)的电子束流能够穿过所述第一贯穿孔(3101)对待焊工件(7)进行焊接，所述密封板(31)相对所述电子束焊枪(1)固定；

压力装置(5)，所述压力装置(5)固定在所述基座(6)上，用于改变所述局部密封装置(3)与所述第一滑移板(41)或者待焊工件(7)连接处的压力；

过渡管道装置(2)，所述过渡管道装置(2)设置在所述电子束焊枪(1)与局部密封装置(3)之间，所述过渡管道装置(2)与真空机组相连通，所述过渡管道装置(2)在真空机组作用下能够抽吸局部密封装置(3)内部空间焊接时产生的烟气和空气。

2.根据权利要求1所述的直线对接金属件局部真空电子束焊接系统，其特征在于，所述过渡管道装置(2)包括过渡管道(21)，在所述过渡管道(21)上端的中心处设置防蒸镀管(24)，所述防蒸镀管(24)用于电子束焊枪(1)发出的电子束流射向待焊工件(7)的焊接位置，在所述过渡管道(21)的内壁与防蒸镀管(24)外壁之间形成第一腔室(2101)，所述第一腔室(2101)与局部密封装置(3)内部空间连通，在所述过渡管道(21)的外侧设置抽吸管道(22)，所述抽吸管道(22)的一端与第一腔室(2101)连通，另一端与真空机组相连通。

3.根据权利要求2所述的直线对接金属件局部真空电子束焊接系统，其特征在于，所述局部密封装置(3)的密封板(31)上设置第一贯穿孔(3101)和第二贯穿孔(3102)，在所述密封板(31)上远离所述电子束焊枪(1)的一端设置密封套(32)，所述第一贯穿孔(3101)与过渡管道(21)密封装配，所述第二贯穿孔(3102)设置在所述密封套(32)与所述第一贯穿孔(3101)之间，在所述密封板(31)上远离所述电子束焊枪(1)的一侧设置连通槽(3103)，所述连通槽(3103)的两端分别连通所述第一贯穿孔(3101)和所述第二贯穿孔(3102)，所述第二贯穿孔(3102)与过渡管道(21)连通。

4.根据权利要求3所述的直线对接金属件局部真空电子束焊接系统，其特征在于，所述抽吸管道(22)通过过渡连接头(23)与过渡管道(21)外壁连接。

5.根据权利要求4所述的直线对接金属件局部真空电子束焊接系统，其特征在于，所述抽吸管道(22)包括第一抽吸管路(2201)和第二抽吸管路(2202)，所述第一抽吸管路(2201)与其中一个第二贯穿孔(3102)所在通道连通，所述第二抽吸管路(2202)与另外一个第二贯穿孔(3102)所在通道连通。

6.根据权利要求3或4或5所述的直线对接金属件局部真空电子束焊接系统，其特征在于，在所述密封板(31)上远离所述电子束焊枪(1)的一侧设置第一容纳槽(3104)和第二容纳槽(3105)，所述第一容纳槽(3104)和第二容纳槽(3105)均呈封闭的环状设置，且所述第一容纳槽(3104)的中心、所述第二容纳槽(3105)的中心与所述密封板(31)的中心重合，在所述第一容纳槽(3104)内设置第二密封环(3202)，所述第二密封环(3202)与所述第一容纳槽(3104)过盈配合，在所述第二容纳槽(3105)内设置第一密封环(3201)，所述第一密封环(3201)与所述第二容纳槽(3105)过盈配合。

7.根据权利要求6所述的直线对接金属件局部真空电子束焊接系统，其特征在于，所述压力装置(5)包括第二滑移板(51)，所述第二滑移板(51)盖接在所述局部密封装置(3)的上方，在所述第二滑移板(51)的相对两端设置导向柱(52)，在所述导向柱(52)上套接连接套(53)，所述连接套(53)固定在所述基座(6)上，在所述导向柱(52)的下端设置第三滑移板(54)，所述第三滑移板(54)与所述导向柱(52)连为一体，所述第三滑移板(54)在第二驱动装置(55)的作用下能够上下移动，所述第二驱动装置(55)固定在所述基座(6)上。

8.根据权利要求7所述的直线对接金属件局部真空电子束焊接系统，其特征在于，所述第二驱动装置(55)包括固定框架(5501)，所述固定框架(5501)与所述基座(6)连为一体，在所述固定框架(5501)上设置第二驱动电机(5502)和第二滚珠丝杠(5505)，所述第二滚珠丝杠(5505)通过第二螺母套(5507)与第三滑移板(54)连为一体，所述第二滚珠丝杠(5505)的上下两端分别通过第三轴承座(5506)和第四轴承座(5508)与固定框架(5501)连接，所述第二驱动电机(5502)与第二滚珠丝杠(5505)通过啮合的传动齿轮传动。

9.根据权利要求8所述的直线对接金属件局部真空电子束焊接系统，其特征在于，所述第一驱动装置(42)包括第一驱动电机(4201)，所述第一驱动电机(4201)能够带动滚珠丝杠螺杆(4204)转动运动，所述滚珠丝杠螺杆(4204)与第一安装座(4203)、第二安装座(4205)轴承连接，所述第一安装座(4203)、所述第二安装座(4205)与所述基座(6)的支撑面板(62)连为一体，所述滚珠丝杠螺杆(4204)与第一螺母套(4206)丝杠传动，所述第一螺母套(4206)通过第二连接板(4207)与第一滑移板(41)连为一体，其中，所述滚珠丝杠螺杆(4204)的转动中心轴线方向与第二滚珠丝杠(5505)的转动中心轴线方向呈垂直状设置。

10.根据权利要求1所述的直线对接金属件局部真空电子束焊接系统，其特征在于，所述滑移装置(4)还包括滑移轨道(43)和滑移块(44)，所述滑移块(44)通过第一连接板(45)与第一滑移板(41)连为一体，所述滑移块(44)能够在所述滑移轨道(43)上导向滑动。

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