CN116197511B - 一种用于复杂零件焊缝的电子束焊接装置及焊接方法 - Google Patents

一种用于复杂零件焊缝的电子束焊接装置及焊接方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电子束加工技术领域,具体是涉及一种用于复杂零件焊缝的电子束焊接装置及焊接方法。所述焊接装置包括:真空室顶部的盖板、转台、电子枪,所述盖板开设有转台滑道;安装于盖板,转台与第一驱动部件相连,第一驱动部件用于驱动转台在转台滑道上旋转;转台与第二驱动部件相连,第二驱动部件用于驱动转台沿转台滑道移动;转台具有沿转台的圆心到转台边缘方向设置的径向滑道;安装于转台,电子枪与第三驱动部件相连,第三驱动部件用于驱动电子枪沿径向滑道移动。采用多方向运动联动实现了复杂焊接轨迹的复合,提高了焊接运动的灵活性、焊接位置准确性和精度。

Description

一种用于复杂零件焊缝的电子束焊接装置及焊接方法
技术领域
本申请涉及电子束加工技术领域,具体是涉及一种用于复杂零件焊缝的电子束焊接装置及焊接方法。
背景技术
电子束焊接属于一种高能束流焊接的技术方法,具有深宽比大、真空环境焊缝杂质少、精度高、工艺参数易于重复、焊接过程自动化程度高等优点,因此,在航空航天领域是一种应用广泛的、高质量的焊接技术。
在传统定枪式电子束焊接方法,受设备空间、运动空间尺寸影响,对于复杂零件的焊缝位置,尤其是零件边缘的位置,是无法运动到位实现焊接的。随着航空航天制造技术的发展,结构件的大型化和形状复杂化是必然趋势,这也将导致焊缝位置及路径的复杂化,设计二维全方位电子枪运动系统及焊接方法是理想的解决方案之一。目前兰州理工大学何成旦等研发针对某航天产品壳体上下底法兰的局部真空电子束焊接方法,设计了大尺寸旋转密封试验装置(甘肃工业大学学报, 2003, 29(4):7-1),但该装置只针对壳体不同半径的法兰进行圆周焊接,无法满足更复杂焊接位置、焊接路径的大型零件研制需求。
目前传统定枪式真空室电子束焊接、局部真空室动枪电子束焊接方法,面临的主要问题及难点如下:
1)利用真空室内X向、Y向平台及旋转平台运动实现焊接运动,焊接位置、焊接轨迹单一,制约了零件结构焊接位置的设计。
2)焊接位置在零件的边缘位置时,一般不在常规电子束焊机的可焊接运动的空间范围内,难以焊接这些边缘位置。
3)受结构定位装配的影响,方向及角度复杂的焊缝也不在常规焊接运动的空间范围内,也是难以焊接的。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明主要针对以上问题,提出了一种用于复杂零件焊缝的电子束焊接装置及焊接方法,其目的是解决如何提升复杂零件结构的焊接适应性问题。
(二)技术方案
为实现上述目的,本发明提供了一种用于复杂零件焊缝的电子束焊接装置,所述电子束焊接装置包括:
真空室顶部的盖板,所述盖板开设有转台滑道;
转台,安装于所述盖板,所述转台与第一驱动部件相连,所述第一驱动部件用于驱动所述转台在所述转台滑道上旋转;所述转台与第二驱动部件相连,所述第二驱动部件用于驱动所述转台沿所述转台滑道移动;所述转台具有沿转台的圆心到转台边缘方向设置的径向滑道;以及
电子枪,安装于所述转台,所述电子枪与第三驱动部件相连,所述第三驱动部件用于驱动所述电子枪沿所述径向滑道移动。
进一步地,所述转台滑道为腰型孔结构。
进一步地,所述径向滑道为腰型孔结构。
为实现上述目的,本发明提供了一种用于复杂零件焊缝的电子束焊接方法,其特征在于,所述焊接方法包括:
将焊接装置的焊接运动模式划分成单一运动和复合运动,其中,所述单一运动为转台的旋转运动、转台沿转台滑道进行的平移运动或电子枪在转台上沿径向滑道进行的径向运动;所述复合运动为转台的旋转运动、转台沿转台滑道进行的平移运动、电子枪在转台上沿径向滑道进行的径向运动中的两种或两种以上结合;
将零件装入真空室后进行焊接路径的规划;
基于所述焊接路径的规划,从起始端到终止端,将待焊路径划分成路段;
按照焊接路径的方向,针对路段选择实现焊接该路段时所对应的单一运动或复合运动;
获取所选择的运动模式下完成焊缝成形时的焊接工艺参数;
根据所述焊接工艺参数控制焊接装置对待焊路径进行焊接。
进一步地,规划的所述焊接路径为第一焊接路径,所述第一焊接路径包括连接起始端和终止端的第一直线段,针对第一直线段,选择复合运动:在转台沿转台滑道进行平移运动的同时,使电子枪在转台上沿径向滑道进行径向运动。
进一步地,规划的所述焊接路径为第二焊接路径,所述第二焊接路径包括从起始端到终止端依次连接的第二直线段、第一圆弧段、第一倾斜段和第三直线段,针对第二焊接路径,选择复合运动:
针对第二直线段,选择转台沿转台滑道滑行到设定位置,到达该设定位置后转台停止滑行;
针对第一圆弧段,选择电子枪在转台上旋转设定度数到达指定位置;
针对第一倾斜段,转台停止旋转,选择电子枪在转台上沿着径向滑道回到转台圆心;
及针对第三直线段,选择电子枪随着转台沿着转台滑道滑动直到终止端。
进一步地,规划的所述焊接路径为第三焊接路径,所述第三焊接路径包括从起始端到终止端依次连接的第四直线段、第二圆弧段、第二倾斜段和第五直线段,针对第三焊接路径,选择复合运动:
针对第四直线段,选择转台沿转台滑道滑行到设定位置,到达该设定位置后转台停止滑行;
针对第二圆弧段,选择电子枪在转台上旋转至设定度数到达指定位置,在该过程中,使电子枪在转台上沿着径向滑道朝转台圆心移动;
针对第二倾斜段,转台停止旋转,选择电子枪在转台上继续沿着径向滑道继续滑动直至回到转台圆心后电子枪停止滑动;
及针对第五直线段,选择电子枪随着转台沿着转台滑道滑动直到终止端。
进一步地,当选择复合运动的运动模式时,对复合运动进行焊接速度的合成。
进一步地,在焊接前还包括进行焊接路径的示教和小束流焊缝校正和封焊;在焊接后还包括对真空室取出的零件进行热处理。
进一步地,电子束焊接的工艺参数包括:加速电压参数、聚焦电流参数、焊接束流参数、焊接速度参数和偏摆扫描参数。
(三)有益效果
与现有技术相比,本发明提供的一种用于复杂零件焊缝的电子束焊接装置及焊接方法,具有如下优点:
由于设置有容转台转动和移动的转台滑道,以及容电子枪在转台上移动的径向滑道,使电子枪的运动模式多样,可替代传统焊接运动平台的电子枪运动模式,提高真空室空间的使用效率,提高焊接运动空间裕度,带来了结构形式及焊缝位置设计的多样性。通过电子枪多方向运动实现了焊缝位置的对中,采用多方向运动联动实现了复杂焊接轨迹的复合,提高了焊接运动的灵活性、焊接位置准确性和精度。另外,使用该焊接装置能够在传统真空室或局部真空室中实现大型零件复杂焊缝的二维各方向上焊缝路径的焊接。这种灵活全向的焊接装置设计可以提高焊接零件的设计自由度,同时提高该焊机对不同焊缝路径的普适性。
附图说明
图1为本申请披露的一种转台和电子枪的顶部俯视示意图。
图2为本申请披露的一种第一焊接路径顶部俯视示意图。
图3为本申请披露的一种第二焊接路径顶部俯视示意图。
图4为本申请披露的一种第三焊接路径顶部俯视示意图。
图中所示的附图标记:1、转台滑道;2、转台;3、径向滑道;4、电子枪;5、盖板;6、第一焊接路径;7、第二焊接路径;8、第三焊接路径。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、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。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,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,也可以是电连接;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。
本发明涉及一种复杂零件的电子束焊接装置,具有多种运动方式,能够实现二维方向近乎全向路径的焊缝焊接。
具体实施方式如下:
如图1,本发明的电子束焊接装置包括真空室顶部的盖板5、转台2和电子枪4。其中,盖板5开设有转台滑道1,转台2安装于盖板5上与第一驱动部件相连,转台2在第一驱动部件的驱动下可在转台滑道1上旋转,转台2还与第二驱动部件相连,转台2和第一驱动部件在第二驱动部件的驱动下可沿转台滑道1进行平移;同时转台2具有沿转台2的圆心到转台边缘方向设置的电子枪的径向滑道3,电子枪4安装于转台2并与第三驱动部件相连,在第三驱动部件的驱动下,电子枪4可沿电子枪的径向滑道3进行径向移动。
图1中箭头A所指的方向表示转台2在转台滑道1上旋转,箭头B所指的方向表示转台2沿转台滑道1进行的平移,箭头C所指的方向表示电子枪4沿径向滑道3进行的径向移动。
于上述本实施例中各驱动部件的例子,其中,驱动转台2旋转的第一驱动部件可优选为步进电机,驱动转台2移动的第二驱动部件可优选为步进电机或气缸,驱动电子枪4移动的第三驱动部件可优选为步进电机或气缸。
在实际使用中,通过控制转台2和电子枪4的运动方式,实现不同形状和长度的焊接轨迹,从而完成复杂零件的电子束焊接。
具体的运动方式包括:
电子枪4位置固定,转台2沿转台滑道1方向移动,适于焊接平移的直焊缝。
电子枪4位置固定,转台2仅作旋转运动,用于平面环形焊缝或弧形焊缝的焊接。
转台2沿转台滑道1移动的同时,转台2上的电子枪4沿电子枪的径向滑道3(即在垂直于转台2移动方向)进行径向移动,因此,可以实现斜焊缝的焊接。
转台2整体沿转台滑道1移动的同时复合旋转运动,可以焊接一些直线带圆弧的焊缝。电子枪4沿电子枪的径向滑道3进行径向移动的同时复合转台2的旋转运动,可以焊接一些半径变化的螺旋焊缝。
通过三个方向运动的复合,即转台2移动、转台2旋转和电子枪4的移动,可以涵盖真空室顶部的盖板5下方的几乎所有的位置,实现二维方向近乎全向路径的焊缝焊接。
通过上述多种运动方式的组合,可以实现不同形状和长度的焊接轨迹,从而完成复杂零件的电子束焊接,也可通过上述的运动方式寻找焊接起始位置,实现焊接位置的对中。本发明的焊接装置具有结构简单、运动灵活、焊接精度高等优点,可应用于电子、航空、航天等领域的复杂零件的焊接。
转台滑道1大致呈腰型孔结构,转台2是安装在转台滑道1上的,且转台滑道1为动密封滑道。电子枪的径向滑道3大致呈腰型孔结构,电子枪的径向滑道3也为动密封滑道。
在真空室内进行电子束焊接时需要维持一定的真空度,以保证焊接质量和设备的正常运行。转台2在转台滑道1上移动,需要保证其与真空室的密封性。因此,通常会采用真空动密封连接技术,将转台2与转台滑道1之间,以及电子枪4与电子枪的径向滑道3之间实现密封,确保焊接过程中不会因为气体泄漏而影响焊接效果。
于上述实施例中,由于提供了多位置、多方向焊缝的电子束焊接装置,在传统真空室或局部真空室外顶部,设计一套具有可运动的转台2,且在转台2内电子枪4可沿径向滑动,通过室外电子枪4的焊接运动,实现室内各种路径复杂焊缝的焊接。该技术能够突破传统定枪式电子束焊接仅仅能够在较小的活动范围内运动的局限性,有助于实现复杂位置、路径的焊接,提升了复杂零件结构的焊接适应性,特别是对于局部真空电子束焊接这种高度依赖动枪电子枪的电子束焊机,避免造成设备资源条件的浪费。
本发明还提供了一种用于复杂零件焊缝的电子束焊接方法,所述焊接方法包括如下步骤:
步骤1:将焊接装置的焊接运动模式划分成单一运动和复合运动,其中,单一运动为转台2的旋转运动、转台2沿转台滑道1进行的平移运动或电子枪4在转台2上沿径向滑道3进行的径向运动;复合运动为转台2的旋转运动、转台2沿转台滑道1进行的平移运动、电子枪4在转台2上沿径向滑道3进行的径向运动中的两种或两种以上结合。
步骤1是将焊接装置的焊接运动模式划分成两种不同类型的运动模式:单一运动和复合运动。其中单一运动为转台2的旋转、平移或电子枪4的平移,而复合运动则具有多种不同的运动方式的结合,例如转台2在真空室顶部的盖板5的旋转运动、转台2在真空室顶部的盖板5的平移运动、电子枪4在转台2上沿转台2圆心到转台边缘方向进行的径向运动两者或两者以上的结合。
步骤2:将零件装入真空室后进行焊接路径的规划。
在这一步骤中,零件被装入真空室中,然后根据零件的形状、大小和焊接要求,规划出焊接路径,这些路径将用于后续步骤的焊接,所述焊接路径的规划包括确定待焊路径的起点和终点,以及确定路径中各个路段的类型和长度,例如,路段的类型包括平直段、圆弧段和倾斜段等。
步骤3:基于所述焊接路径的规划,从起始端到终止端,将待焊路径划分成路段。
在这一步骤中,根据所规划的焊接路径,将待焊路径划分成路段。这些路段可以根据焊接的要求、材料的特性来进行划分。
步骤4:按照焊接路径的方向,针对路段选择实现焊接该路段时所对应的单一运动或复合运动。
步骤4是根据焊接路径的方向,对路段选择实现该路段时所对应的运动模式。具体而言,根据焊接路径规划结果,可以将待焊接路径划分为直线段、倾斜段、弧段等等。对于每个路段,需要选择匹配的运动模式来实现该路段的焊接。
步骤5:获取所选择的运动模式下完成焊缝成形时的焊接工艺参数;这些参数包括电子束功率、焦点的位置和电子束的扫描速度等。
步骤6:根据所述焊接工艺参数控制焊接装置对待焊路径进行焊接。
除了上述所描述的基本过程外,以下是本发明焊接过程的一些进一步细节和特点:
(1)引/收束流规划:延长引束流和收束流距离,即延缓高压、束流、聚焦电流的加载速度,平滑过渡到焊接参数,避免高压放电等问题出现。
(2)复合运动焊接速度合成:
对于复合运动进行焊接速度的合成,计算不同运动矢量复合后实际焊缝成形时的焊接速度,保证焊接速度的恒定、稳定性,进一步提高工艺稳定性,例如可以用平行四边形法实现两种速度的几何矢量复合,实际操作中可由软件自行自动计算。具体如下,转台2带动电子枪4整体向右y方向移动,而同时在垂直方向电子枪4沿着x方向(径向滑道3)移动,和/>合成的速度为/>,则/>的速度合成与/>和/>的关系如下:
(3)编程焊接
本技术是通过以下技术方案实现的,具体如下:
1)焊前装配:金属零件会通过工装进行固定,并放入传统真空室或局部真空室内。接着,将真空室抽真空至1×10-2Pa~1×10-4Pa,以确保在焊接过程中不会产生氧化、污染等问题;
2)焊接过程:这一步骤分为两个阶段。首先,需要设定焊接路径程序,并设定引/收束流规划、复合焊接速度等参数。然后进行路径的示教和小束流焊缝校正,以确保焊接的准确性。接着打开束流开关,进行较低束流的封焊,将零件初步连接,然后加高束流到指定的焊接束流,进行正式的焊接。示教,小束流校正,封焊和正式焊接均从起始位置开始移动,转台2在转台滑道1上滑动,同时电子枪4在转台2上旋转以及沿着电子枪的径向滑道3滑动。按照既定焊接路径走完最终焊接行程后,关闭束流,电子枪4回归到起始位置。
3)焊后热处理:放气,从传统真空室或局部真空室取出金属零件及工装进行后续的热处理。
4)焊接质量检测:为了确保焊接质量,需要进行外观检测、内部X射线检测和金相检测等多项检测工作。其中外观检测主要是检测焊缝的表面质量;内部X射线检测主要是检测焊缝内部是否存在气孔、缺陷等问题;金相检测主要是对焊缝的金相组织进行分析。
总体来说,通过利用电子枪4在转台2的径向运动、转台2的旋转运动和转台2在真空室顶部的盖板5的平移运动,实现多位置、多方向的焊接运动,带来了结构形式及焊缝位置设计的多样性。采用多方向运动联动,实现复杂焊接轨迹的复合,提高焊接运动的灵活性、焊接位置的准确性。
通过引/收束流规划的延长可以平滑过渡到焊接参数,避免在过渡时产生突变,从而降低了电子枪运动焊接中的不稳定性。
此外,设计复合运动焊接速度的合成方法可以帮助保持焊接速度的恒定性,从而进一步提高工艺稳定性和焊接质量。这些细节和特点的综合作用,能够在传统真空室或局部真空室中实现大型零件复杂焊缝的二维全向的焊缝路径的焊接,调整聚焦束流甚至可实现变高度焊缝的焊接,使焊接路径设计更加灵活。
为进一步揭示本发明的性质,以下实施例对本发明焊接方法作了详细说明。要明了的是,除了在所附上的权利要求书中特指的这些限定条件外,本发明不受这些实施例中所陈述的特定条件或细节的限制,例如以下实施例不代表该装置能够实现的所有路径。
实施例1
本实施例采用不锈钢零件,焊缝位置及形式如图2所示,具体操作步骤如下:
(1)焊前装配:将不锈钢零件用工装固定好后放入传统真空室或局部真空室,抽真空至1×10-2Pa;
(2)焊接过程:设定焊接程序,特别是路径程序按照图2中的第一焊接路径6设定,此外设定引/收束流规划,此处引束流和收束流距离分别为20mm(即引束流的起束段为20mm,收束流的收束段为20mm,起束段和收束段之间为正式焊接段),由软件矢量合成的复合焊接速度定为10mm/s,然后进行路径的示教和小束流焊缝校正;
设定焊接参数,打开束流开关,规划的所述第一焊接路径6包括连接起始端和终止端的第一直线段a1,针对第一直线段a1选择复合运动,即:在转台2沿转台滑道1进行平移运动的同时,使电子枪4在转台2上沿径向滑道3进行径向运动。
具体的,根据第一焊接路径6的设定,从起始位置开始移动,转台2在转台滑道1上滑动,同时电子枪4在转台2上沿着电子枪4的径向滑道3滑动,按照既定焊接路径走完行程后,关闭束流,电子枪4归位到起始位置。
(3)焊后热处理:放气,从传统真空室或局部真空室取出金属零件及工装进行后续的热处理。
(4)焊接质量检测:主要包括外观检测、内部X射线检测和金相检测等。
实施例2
本实施例采用高温合金零件,焊缝位置及形式如图所示,具体操作步骤如下:
(1)焊前装配:将不锈钢零件用工装固定好后放入传统真空室或局部真空室,抽真空至1×10-3Pa;
(2)焊接过程:设定焊接程序,特别是路径程序按照图3中的第二焊接路径7设定,此外设定引/收束流规划,此处引束流和收束流距离分别为15mm,由软件矢量合成的复合焊接速度定为8mm/s,然后进行路径的示教;
设定焊接参数,打开束流开关,规划的所述第二焊接路径7包括从起始端到终止端依次连接的第二直线段a2、第一圆弧段b1、第一倾斜段c1和第三直线段a3,针对第二焊接路径7,选择复合运动,即:
针对第二直线段a2,选择转台2沿转台滑道1滑行到设定位置,到达该设定位置后转台2停止滑行。
针对第一圆弧段b1,选择电子枪4在转台2上旋转设定度数到达指定位置;
针对第一倾斜段c1,转台2停止旋转,选择电子枪4在转台2上沿着径向滑道3回到转台2圆心;
针对第三直线段a3,选择电子枪4随着转台2沿着转台滑道1滑动直到终止端。
具体的,根据第二焊接路径7的设定,从起始位置开始移动,转台2在转台滑道1上滑动,到一定位置后停止,电子枪4在转台2上旋转60度到达指定位置后沿着电子枪的径向滑道3回到转台2圆心到转台边缘,继续随着转台2沿着第二焊接路径7滑动直到停止,按照既定焊接路径走完行程后,关闭束流,电子枪4归位到起始位置。
(3)焊后热处理:放气,从传统真空室或局部真空室取出金属零件及工装进行后续的热处理。
(4)焊接质量检测:主要包括外观检测、内部X射线检测和金相检测等。
实施例3
本实施例采用钛合金零件,焊缝位置及形式如图4所示,具体操作步骤如下:
(1)焊前装配:将不锈钢零件用工装固定好后放入传统真空室或局部真空室,抽真空至1×10-4Pa;
(2)焊接过程:设定焊接程序,特别是路径程序按照图4中的第三焊接路径8设定,此外设定引/收束流规划,此处引束流和收束流距离分别为25mm,由软件矢量合成的复合焊接速度定为5mm/s,然后进行路径的示教;
设定焊接参数,打开束流开关,规划的所述第三焊接路径8包括从起始端到终止端依次连接的第四直线段a4、第二圆弧段b2、第二倾斜段c2和第五直线段a5,选择复合运动,即:
针对第四直线段a4,选择转台2沿转台滑道1滑行到设定位置,到达该设定位置后转台2停止滑行;
针对第二圆弧段b2,选择电子枪4在转台2上旋转至设定度数到达第一指定位置,在该过程中,使电子枪4在转台2上沿着径向滑道3朝转台2圆心移动至第二指定位置;
针对第二倾斜段c2,转台停止旋转,选择电子枪4在转台2上沿着径向滑道3继续滑动直至回到转台2圆心后电子枪4停止滑动;
针对第五直线段a5,选择电子枪4随着转台2沿着转台滑道1滑动直到终止端。
具体的,根据第三焊接路径8的设定,从起始位置开始移动,转台2在转台滑道1上滑动,到一定位置后停止,电子枪4在转台2上边旋转边沿着径向滑道3向圆心到转台2边缘方向滑动,到达一定位置后,转台2停止旋转,电子枪4沿着电子枪的径向滑道3继续向圆心到转台边缘方向滑动直到圆心到转台边缘停止,然后电子枪4继续随着转台2沿着第三焊接路径8滑动直到停止,按照既定焊接路径走完行程后,关闭束流,电子枪4归位到起始位置。
(3)焊后热处理:放气,从传统真空室或局部真空室取出金属零件及工装进行后续的热处理。
(4)焊接质量检测:主要包括外观检测、内部X射线检测和金相检测等。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种用于复杂零件焊缝的电子束焊接方法,其特征在于,使用焊接装置实现所述焊接方法;
所述焊接装置包括:真空室顶部的盖板,所述盖板开设有转台滑道;转台,安装于所述盖板,所述转台与第一驱动部件相连,所述第一驱动部件用于驱动所述转台在所述转台滑道上旋转;所述转台与第二驱动部件相连,所述第二驱动部件用于驱动所述转台沿所述转台滑道移动;所述转台具有沿转台的圆心到转台边缘方向设置的径向滑道;以及电子枪,安装于所述转台,所述电子枪与第三驱动部件相连,所述第三驱动部件用于驱动所述电子枪沿所述径向滑道移动;
所述焊接方法包括如下步骤:
将焊接装置的焊接运动模式划分成单一运动和复合运动,其中,所述单一运动为转台的旋转运动、转台沿转台滑道进行的平移运动或电子枪在转台上沿径向滑道进行的径向运动;所述复合运动为转台的旋转运动、转台沿转台滑道进行的平移运动、电子枪在转台上沿径向滑道进行的径向运动中的两种或两种以上结合;
将零件装入真空室后进行焊接路径的规划;
基于所述焊接路径的规划,从起始端到终止端,将待焊路径划分成路段;
按照焊接路径的方向,针对路段选择实现焊接该路段时所对应的单一运动或复合运动;
获取所选择的运动模式下完成焊缝成形时的焊接工艺参数;
根据所述焊接工艺参数控制焊接装置对待焊路径进行焊接;
其中,规划的所述焊接路径为第一焊接路径,所述第一焊接路径包括连接起始端和终止端的第一直线段,针对第一直线段,选择复合运动:在转台沿转台滑道进行平移运动的同时,使电子枪在转台上沿径向滑道进行径向运动;
或者,规划的所述焊接路径为第二焊接路径,所述第二焊接路径包括从起始端到终止端依次连接的第二直线段、第一圆弧段、第一倾斜段和第三直线段,针对第二焊接路径,选择复合运动:
针对第二直线段,选择转台沿转台滑道滑行到设定位置,到达该设定位置后转台停止滑行;
针对第一圆弧段,选择电子枪在转台上旋转设定度数到达指定位置;
针对第一倾斜段,转台停止旋转,选择电子枪在转台上沿着径向滑道回到转台圆心;
及针对第三直线段,选择电子枪随着转台沿着转台滑道滑动直到终止端;
或者,规划的所述焊接路径为第三焊接路径,所述第三焊接路径包括从起始端到终止端依次连接的第四直线段、第二圆弧段、第二倾斜段和第五直线段,针对第三焊接路径,选择复合运动:
针对第四直线段,选择转台沿转台滑道滑行到设定位置,到达该设定位置后转台停止滑行;
针对第二圆弧段,选择电子枪在转台上旋转至设定度数到达指定位置,在该过程中,使电子枪在转台上沿着径向滑道朝转台圆心移动;
针对第二倾斜段,转台停止旋转,选择电子枪在转台上继续沿着径向滑道继续滑动直至回到转台圆心后电子枪停止滑动;
及针对第五直线段,选择电子枪随着转台沿着转台滑道滑动直到终止端。
2.如权利要求1所述的用于复杂零件焊缝的电子束焊接方法,其特征在于,当选择复合运动的运动模式时,对复合运动进行焊接速度的合成。
3.如权利要求1所述的用于复杂零件焊缝的电子束焊接方法,其特征在于,在焊接前还包括进行焊接路径的示教、小束流焊缝校正和封焊;在焊接后还包括对真空室取出的零件进行热处理。
4.如权利要求1所述的用于复杂零件焊缝的电子束焊接方法,其特征在于,电子束焊接的工艺参数包括:加速电压参数、聚焦电流参数、焊接束流参数、焊接速度参数和偏摆扫描参数。
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