CN116352242B - 一种局部真空电子束焊接焊缝感应加热装置及加热方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电子束加工技术领域,具体是涉及一种局部真空电子束焊接焊缝感应加热装置及加热方法。所述焊缝感应加热装置包括真空室及设于所述真空室内的:磁通感应加热带、升降移动臂;磁通感应加热带包括多个单元板,磁通感应加热带由多个单元板组装获得,组装获得磁通感应加热带的各单元板内部为形状相同、形状部分相同或形状各不相同的环形线圈;升降移动臂与磁通感应加热带连接,用于驱动磁通感应加热带靠近焊缝。其目的是可针对不同的焊接需求和工件形状进行灵活调整,从而实现更加精准的加热和焊接效果。
Description
技术领域
本申请涉及电子束加工技术领域,具体是涉及一种局部真空电子束焊接焊缝感应加热装置及加热方法。
背景技术
电子束焊接具有大深宽比、真空环境焊接焊缝纯净度高、能量控制精确、工艺参数可重复性强、焊接过程自动化等优点,因此是一种航空航天等领域常用的优质焊接方法。随着航空工业等领域的发展,需要焊接的结构件尺寸逐渐突破常规大小向大尺寸发展。而电子束焊接由于真空室的限制越来越难以完成未来可预期的焊接任务。而局部真空电子束焊接是将传统的全封闭式的真空室替换为仅针对焊接位置进行局部真空保护的新型电子束焊接方法。这种方法解决了传统电子束焊接时工件尺寸受限于真空室大小的问题。
由于局部真空的维持需要在焊接位置附近形成一个真空环境,需要局部真空室对焊接位置附近使用加压和密封圈的方式防止抽真空的过程中外部大气漏入。因此,若焊接易变形的合金结构件时,结构件的变形将导致密封部位发生漏气,因此需要对易变形合金在焊前进行预热处理,减少随后焊接过程中的变形。但一般的焊前预热处理后零件放入局部真空室时由于没有实时加热,温度很快会降低失去减少变形的作用。此外,焊后也需要进行退火处理进一步缓解焊接完成后的变形,特别是对于易产生焊接裂纹的合金,同时焊后热处理也可以改善焊缝的组织和性能。因此,需要一种内置于局部真空室内的加热装置来实现焊缝的实时焊前加热和焊后退火。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明主要针对以上问题,提出了一种局部真空电子束焊接焊缝感应加热装置及加热方法,其目的是解决现有加热方法对复杂焊缝传热效率慢、加热不均匀的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的,本发明提供了一种局部真空电子束焊接焊缝感应加热装置,包括真空室及设于所述真空室内的:
磁通感应加热带,由多个单元板组装获得,相邻两单元板可拆卸连接,所述单元板内设有环形线圈;组装的所述磁通感应加热带中,各所述单元板内的环形线圈形状相同、部分相同或各不相同;
第一升降移动臂,其与所述磁通感应加热带连接,用于驱动所述磁通感应加热带靠近焊缝。
进一步地,所述单元板内的环形线圈与相邻单元板内的环形线圈并联。
进一步地,所述环形线圈的形状为圆形、椭圆形及多边形中的一种。
进一步地,还包括设于所述真空室内的防护板,所述防护板用于将电子枪与所述磁通感应加热带分隔,所述防护板具有容电子枪发出的电子束射出的出束预留口。
进一步地,所述磁通感应加热带为横向磁通感应加热带,在待焊工件上焊缝的两侧分别设置所述横向磁通感应加热带,在待焊工件下焊缝的两侧分别设置所述横向磁通感应加热带。
进一步地,还包括设于所述真空室内的热电偶和第二升降移动臂,所述第二升降移动臂与所述热电偶连接,用于驱动所述热电偶靠近所述焊缝。
为实现上述目的,本发明还提供了一种局部真空电子束焊接焊缝感应加热装置,包括真空室及设于所述真空室内的:
磁通感应加热带,由柔性件和多个单元板组装获得,多个单元板依次可拆卸连接,部分相邻两单元板之间设置有柔性件,所述柔性件与所述单元板可拆卸连接,所述单元板内设有环形线圈;
第一升降移动臂,其与所述磁通感应加热带连接,用于驱动所述磁通感应加热带靠近焊缝。
进一步地,各所述单元板内的环形线圈形状相同、部分相同或各不相同,所述环形线圈的形状为圆形、椭圆形及多边形中的一种。
为实现上述目的,本发明提供了一种加热方法,使用所述的局部真空电子束焊接焊缝感应加热装置进行加热,包括以下步骤:
将待焊接工件放入真空室,并抽真空,使用第一升降移动臂移动磁通感应加热带,使其靠近焊缝;
启动磁通感应加热带,将焊缝加热至指定温度后开始焊接;
打开电子枪的束流开关,在指定参数下完成焊接,关闭束流;
将温度调整到设定的退火或回火温度后,保温设定时长,然后缓慢降温至室温,放气并打开局部真空室,取出工件。
进一步地,将焊缝加热至指定温度的步骤中:
沿焊缝长度方向布置多个热电偶,由第二驱动臂驱动多个热电偶分别接触焊缝不同位置;
根据焊缝不同位置,设定各焊缝不同位置所加热的指定温度;
根据各焊缝不同位置所设定的指定温度控制磁通感应加热带中对应位置的环形线圈进行加热;
在各焊缝不同位置加热到指定温度时,通过多个热电偶传递温度信息停止各对应位置的环形线圈加热。
(三)有益效果
与现有技术相比,本发明提供的一种局部真空电子束焊接焊缝感应加热装置及加热方法,通过磁通感应加热带对焊缝进行焊前预热或焊后退火热处理。该方案能够极大地缓解大尺寸结构件局部电子束焊接产生的变形,维持焊接过程中的局部真空,抑制焊接裂纹的产生,有利于大尺寸结构件快速短周期的研发和生产;另一方面,可根据焊缝的具体形状选择对应形状的环形线圈(如,当焊缝的具体形状涉及到拐角的部分,可在该区域选择对应形状的环形线圈),以实现更加精准的加热和焊接效果;也可以根据焊缝的具体形状选择组装成焊缝形状的磁通感应加热带(如,当焊缝为弧形结构时,可通过在单元板与单元板之间增设柔性件,使组装的磁通感应加热带摆放成弧形),以便能够更好地贴合工件和焊缝,提高焊接质量。
附图说明
图1为本申请披露的一种局部真空电子束焊接焊缝感应加热装置结构示意图。
图2为本申请披露的一种磁通感应加热带的俯视结构示意图。
图3为本申请披露的一种柔性的磁通感应加热带的柔性件俯视结构示意图。
图中所示的附图标记:1、工件;2、真空室;3、电子枪;4、热电偶;5、磁通感应加热带;6、第一升降移动臂;7、防护板;8、出束预留口;9、焊缝;10、线圈;11、单元板;12、柔性件。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述,本领域普通技术人员应当理解,在此提供的附图都是为了说明的目的,并且附图不一定是按比例绘制的。
除非上下文明确要求,否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义;也就是说,是“包括但不限于”的含义。
如图1所示,本申请第一方面提供了一种局部真空电子束焊接焊缝感应加热装置,其中,所述焊缝是工件上的焊缝,该工件具体为焊板。优选地,在对需要进行焊接的待焊板进行处理前,将待焊板用工装固定,方便进行焊接。
所述局部真空电子束焊接焊缝感应加热装置包括真空室2、设于所述真空室2内磁通感应加热带5、第一升降移动臂6。
电子枪3可设于真空室2内,也可设于真空室2外,用于朝待焊工装的焊缝9产生电子束,使其进行焊接。磁通感应加热带5由多个单元板11组装获得,相邻两单元板11可拆卸连接,各单元板11内设有环形线圈10,组装的磁通感应加热带5中,各单元板11内的环形线圈10形状相同、部分相同或各不相同。
第一升降移动臂6与磁通感应加热带5连接,用于驱动磁通感应加热带5靠近待焊工件的焊缝9。在使用时,首先将待焊接的工件1用工装固定放置在真空室2内,然后第一升降移动臂6会逐渐将磁通感应加热带5靠近焊缝9,使其进行感应加热,通过使用测温工具测得至指定温度,暂时关闭磁通感应加热带5开关,以免电磁场干扰电子束焊接,然后启动电子枪3,产生电子束进行焊接,最后再打开磁通感应加热带5的开关进行焊后退火或回火。
如图2、图3所示,环形线圈10可以根据焊缝9具体形状选择不同的形状,环形线圈10的形状为圆形、椭圆形或多边形等各种环形形状。例如,当焊缝9的具体形状涉及到拐角的部分,在该区域选择圆形形状的环形线圈10,能够使电磁场和热场更贴合拐角处的焊缝9。当焊缝9的具体形状为直线焊缝时,在该区域选择六边形或者矩形的环形线圈10。因此,可针对不同的焊接需求和工件形状进行灵活调整,从而实现更加精准的加热和焊接效果。
在该局部真空电子束焊接焊缝感应加热装置中,磁通感应加热带5的主要作用是对待焊工件的焊缝9进行加热,在本实施例中,磁通感应加热带5由多个可替换的单元板11组成,单元板11与单元板11之间具有可拆的连接结构,例如单元板11与单元板11之间以卡口或插销连接或滑动连接的方式连接而成,可以根据焊缝9的具体形状来拆离某一处不适配的环形线圈10的单元板11,替换成与焊缝9形状相适应的环形线圈10的单元板11,以对磁场分布和工件涡流分布进行调整,以适应具体焊缝9的热场分布需求;也可根据焊缝9的长度进行增加或减少。
在该局部真空电子束焊接焊缝感应加热装置中,磁通感应加热带5能够通过产生交变磁场来感应加热待焊工件的焊缝9,实现快速高效的焊接。在本实施例中,单元板11内的环形线圈10与相邻单元板11内的环形线圈10并联,环形线圈10可优选为铜线圈,这些铜线圈可以在加热过程中产生强烈的磁场,使得焊缝9附近的金属材料能够更加均匀地受热,并且在焊接时形成更为牢固的焊缝。其次,并联环形线圈的电路可实现每个环形线圈电流、电压和涡流磁场的分别控制,对焊缝具体位置的热量分布进行精确个性化控制。
例如,在焊缝的拐角部分需要更多的热量来确保焊接强度,可以增加该位置环形线圈的电流和涡流磁场,使拐角处的热应力得以释放,避免焊接易变形。而在直线焊缝部分需要较少的热量以避免过度加热,可以减小该位置环形线圈的电流和涡流磁场。通过这种方式,可以实现具体位置的热量分布精确个性化控制,从而获得更优秀的焊接质量。
又例如,当焊缝9具有不同宽度的两个部分。在这种情况下,在较窄的部分,可以减小该位置环形线圈的电流和涡流磁场,以较少的热量避免过度加热;而在较宽的部分,则可以增加该位置环形线圈的电流和涡流磁场,提高加热温度。这样就可以实现对焊缝9具体位置的热量分布进行精确个性化控制,以实现更加精准的加热和焊接效果。
进一步的,所述局部真空电子束焊接焊缝感应加热装置还包括设于真空室2内的防护板7,防护板7位于电子枪3与磁通感应加热带5之间,用于将电子枪3与磁通感应加热带5分隔,防护板7具有容电子枪3所发射电子束的出束预留口8,焊接过程中,通过防护板7将磁场和热量屏蔽以保护电子枪3不受磁场和热量影响。
鉴于,纵向磁通感应加热器是最常见的感应加热器,一般将被加热物体包绕在内部,但是由于焊缝周围还有工件母材,且大多数焊缝的形状较为复杂,工件母材的体型较大,导致常规方式设置的线圈无法包绕如此大体型的工件母材,并且现有的电阻加热等方法传热效率慢,加热不均匀同样难以胜任该工作。
因此,采用横向磁通感应加热带,横向磁通感应加热带位于待焊板上焊缝的两侧;具体的,在待焊板上焊缝(即焊缝位于工件上表面的位置)的两侧分别设置所述横向磁通感应加热带,在待焊板下焊缝(即焊缝位于工件下表面的位置)的两侧分别设置所述横向磁通感应加热带,如图1所指示的,使横向磁通感应加热带在焊缝9的左、右位置各安置一个,上、下位置各安置一个,以使焊缝9周围保持均匀的热量,提高焊接质量。
进一步的,所述局部真空电子束焊接焊缝感应加热装置还包括设于真空室2内的热电偶4(即上述实施例中的测温工具)和第二升降移动臂,第二升降移动臂与热电偶4连接,用于驱动热电偶4靠近或远离焊缝9,在焊前将热电偶4抵在焊缝9上进行测温,焊接过程中,移开热电偶4,焊后热处理时移回热电偶4重新抵住焊缝9上表面。
另外,由于通过磁通感应加热带5在焊前和焊后使用了合适的温度和时间进行预热和退火,缓解了焊接造成的变形,抑制了焊接裂纹的产生,缩短了科研和生产周期,使得焊接质量得到了极大提升。
如图1所示,本申请第二方面提供了一种局部真空电子束焊接焊缝感应加热装置,其中,所述焊缝是工件上的焊缝,该工件具体为焊板。优选地,在对需要进行焊接的待焊板进行处理前,将待焊板用工装固定,方便进行焊接。
所述局部真空电子束焊接焊缝感应加热装置包括真空室2、设于所述真空室2内磁通感应加热带5、第一升降移动臂6。
电子枪3可设于真空室2内,也可设于真空室2外,用于朝待焊工装的焊缝9产生电子束,使其进行焊接。磁通感应加热带5包括柔性件12和多个单元板11,磁通感应加热带5由柔性件12与多个单元板11组装获得,多个单元板11依次可拆卸设置,部分两相邻单元板11之间设置柔性件12,柔性件12与单元板11可拆卸连接,各单元板11内部设有环形线圈10。
第一升降移动臂6与磁通感应加热带5连接,用于驱动磁通感应加热带5靠近待焊工件的焊缝9。在使用时,首先将待焊接的工件1用工装固定放置在真空室2内,然后第一升降移动臂6会逐渐将磁通感应加热带5靠近焊缝9,使其进行感应加热,通过使用测温工具测得至指定温度,暂时关闭磁通感应加热带5开关,以免电磁场干扰电子束焊接,然后启动电子枪3,产生电子束进行焊接,最后再打开磁通感应加热带5的开关进行焊后退火或回火。
如图3所示,磁通感应加热带5可通过在单元板11与单元板11增设一个或多个柔性件12来改变磁通感应加热带5的形状,使磁通感应加热带5组装成柔性的磁通感应加热带5。
当柔性连接时,将某一位置或多个位置处的单元板11拆开,然后替换上一柔性件12,例如使用耐高温包铜线(既提供电源也提供连接)和耐高温合金锁链、线材、箔带等将单元板11与单元板11柔性连接,也将单元板11内的环形线圈10与另一相邻单元板11内的环形线圈10以并联的方式电连接。通过可切换的柔性件12可使磁通感应加热带5根据工件1的焊缝9形状改变自身形态,例如使用柔性的磁通感应加热带5能够更加贴合工件1和焊缝9。
在本实施例中,组装磁通感应加热带5的柔性件12数量为多个,其中,柔性件12与柔性件12、柔性件12与单元板11、单元板11与单元板11之间均具有可拆的连接结构。例如单元板11与单元板11、柔性件12与柔性件12、柔性件12与单元板11之间以卡口或插销连接或滑动连接的方式连接而成。
在本实施例中,各单元板11内部设有形状相同、形状部分相同或形状各不相同的环形线圈10,这些连接方式使得磁通感应加热带5能够更好地适应不同形状、长度和位置的焊缝,并通过调整不同形状的环形线圈来实现磁场分布和工件涡流分布的优化,从而更有效地进行局部加热。
另外,并联环形线圈的电路可实现每个环形线圈电流、电压和涡流磁场的分别控制,对焊缝具体位置的热量分布进行精确个性化控制。
本申请还提供了一种加热方法,使用上述的局部真空电子束焊接焊缝感应加热装置进行加热,包括以下步骤:
步骤A:将待焊接工件1放入真空室2,并抽真空,使用第一升降移动臂6移动磁通感应加热带5,使其靠近焊缝9中心;
在该焊前装配的步骤中,首先对需要焊接的工件1用工装固定,例如,将钛合金、钢或高温合金的零件用工装固定好后放入局部真空室2中,将真空室与工件1表面紧密贴合后,抽真空至1×10-2Pa~1×10-4Pa,根据焊缝9的长度、形状选择合适的磁通感应加热带5,例如,如果焊缝9的长度较短,可以选择由少量单元板11组成的磁通感应加热带5。如果焊缝9的长度较长,则可选用由多个单元板11组成的磁通感应加热带5,并根据需要选择是否增设柔性件12。如果焊缝9的形状为弯曲或不规则形状,则需要使用柔性连接的磁通感应加热带5,并根据需要更换不同形状的线圈。然后控制升降移动臂6将选择后的磁通感应加热带5移动,使上下距离工件表面2~20mm处,左右距离焊缝中心2~10mm处。
步骤B:启动磁通感应加热带5,将焊缝9加热至指定温度后,待焊缝9附近温度完全均匀后开始焊接;
该步骤是焊前预热阶段,利用第二升降移动臂将热电偶4抵在焊缝9上,启动磁通感应加热带5将焊缝9加热到指定温度200~1000℃,保温1~60min后待焊缝9附近温度完全均匀后准备焊接,实际温度和时间根据具体材料制定,该过程及焊接过程中防护板7将磁场和热量屏蔽以保护电子枪3不被磁场和热量影响。
步骤C:移开热电偶4,暂时关闭感应加热开关,打开电子枪3的束流开关,在适合于钛合金、钢或高温合金的参数下完成焊接,关闭束流,打开感应加热开关。
在焊接过程前,移开热电偶4,暂时关闭感应加热开关,以避免感应线圈产生的电磁场干扰电子束焊接,然后打开束流开关,在适合于钛合金、钢或高温合金的参数下完成焊接,关闭束流。
步骤D:将温度调整到指定的退火或回火温度后,保温一段时间,然后缓慢降温至室温,放气并打开局部真空室2,取出工件1进行无损检测。
焊接完成后,移回热电偶4抵住焊缝9上表面,将温度调整到指定的退火或回火温度200~1000℃,保温1~600min后,以1~20℃/min的速率缓慢降温至室温,实际温度、时间和降温速率根据具体材料制定,放气,打开局部真空室2,取出零件进行无损等相关检测。
优选的,将焊缝9加热至指定温度的步骤包括:
步骤1:沿焊缝9长度方向布置多个热电偶4:根据焊缝9的长度和形状,可以在焊前装配阶段沿着焊缝9的长度方向布置多个热电偶4,例如在焊缝9的拐角位置、不同宽度的焊缝位置分别布置热电偶4,以便后续设定焊缝各位置的加热温度。
步骤2: 由第二驱动臂驱动多个热电偶4分别接触焊缝9不同位置:第二驱动臂可控制多个热电偶4分别接触到不同位置的焊缝表面。
步骤3:根据焊缝不同位置,设定各焊缝不同位置所加热的指定温度:根据多个热电偶4测量得到的数据,可以针对焊缝不同位置设置不同的加热温度,以实现精确个性化控制。
步骤4:根据各焊缝不同位置所设定的指定温度控制磁通感应加热带中对应位置的环形线圈进行加热:通过控制磁通感应加热带中对应位置的环形线圈进行加热,可以实现对焊缝不同位置的精确加热控制,从而使整个焊接过程更为稳定和精准;
步骤5:在各焊缝不同位置加热到指定温度时,通过多个热电偶传递温度信息停止各对应位置的环形线圈加热。
本申请中的局部真空电子束焊接焊缝感应加热装置及加热方法,由于采用横向磁通感应加热带,较之于纵向磁通感应加热装置,线圈设计和放置位置更自由灵活,与零件的贴合更方便简单;通过横向磁通感应加热装置在局部真空电子束焊接中对焊缝进行焊前预热和焊后热处理,可有效的减少焊接造成的变形,抑制焊接裂纹的产生,同时缩短科研和生产周期。
为进一步揭示本发明的性质,以下实施例对本发明作了详细说明。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。
实施例1
本实施例采用两块400mm×200mm×20mm的TB6钛合金试板,两钛合金试板对齐形成了一个长直的焊缝,具体操作步骤如下:
(1)焊前装配:将TB6钛合金用工装固定好后放入局部真空室2中,将真空室与工件1表面紧密贴合后,抽真空至1×10-2Pa,根据焊缝9的长度,选择多个单元板11的拼接来覆盖整个焊缝9,根据焊缝9的形状,选择单元板11与单元板11的连接,单元板11内的环形线圈10选择选择六边形或者矩形。控制第一升降移动臂6将磁通感应加热带5移动至上下到距离工件1表面2mm处,左右距离焊缝9中心2mm处;
(2)焊前预热:将热电偶4抵在焊缝9上,启动磁通感应加热带5将焊缝9加热到指定温度200℃,保温1min后待焊缝9附近温度完全均匀后准备焊接,该过程及焊接过程中防护板7将磁场和热量屏蔽以保护电子枪3不被磁场和热量影响;
(3)焊接过程:移开热电偶4,暂时关闭感应加热开关,打开束流开关,在适合于TB6的参数下完成焊接,关闭束流,打开感应加热开关;
(4)焊后热处理:移回热电偶4抵住焊缝上表面,将温度调整到指定的退火温度200℃,保温1min后,以1℃/min的速率缓慢降温至室温,放气,打开局部真空室2,取出零件进行无损等相关检测。
实施例2
本实施例采用两块300mm×150mm×20mm的AF1410钢试板,两钛合金试板对齐形成了一个弯曲的焊缝,具体操作步骤如下:
(1)焊前装配:将AF1410钢试板用工装固定好后放入局部真空室2中,将真空室2与工件1表面紧密贴合后,抽真空至1×10-4Pa,根据焊缝9的长度,选择多个单元板11的拼接来覆盖整个焊缝9,根据焊缝9的形状,使用在单元板11与单元板11之间增设一个或多个柔性件12使磁通感应加热带5可以与弯曲焊缝9相适配,同时选择圆形的环形线圈10。然后控制第一升降移动臂6将横向磁通感应加热带5移动使上下到距离工件1表面20mm处,左右距离焊缝9中心10mm处;
(2)焊前预热:将热电偶4抵在焊缝9上面,启动磁通感应加热带5将焊缝9加热到指定温度1000℃,保温60min后待焊缝9附近温度完全均匀后准备焊接,该过程及焊接过程中防护板7将磁场和热量屏蔽以保护电子枪3不被磁场和热量影响;
(3)焊接过程:移开热电偶4,暂时关闭感应加热开关,打开束流开关,在适合于AF1410钢的参数下完成焊接,关闭束流,打开感应加热开关;
(4)焊后热处理:移回热电偶4抵住焊缝上表面,将温度调整到指定的回火温度1000℃,保温600min后,以20℃/min的速率缓慢降温至室温,放气,打开局部真空室2,取出零件进行无损等相关检测。
实施例3
本实施例采用两块500mm×100mm×20mm的Inconel625高温合金试板,具体操作步骤如下:
(1)焊前装配:将Inconel625高温合金试板用工装固定好后放入局部真空室2中,将真空室2与工件1表面紧密贴合后,抽真空至1×10-3Pa,控制第一升降移动臂6将磁通感应加热带5移动使上下到距离工件1表面10mm处,左右距离焊缝9中心5mm处;
(2)焊前预热:将热电偶4抵在焊缝9上面,启动磁通感应加热带5将焊缝9加热到指定温度500℃,保温30min后待焊缝9附近温度完全均匀后准备焊接,该过程及焊接过程中防护板7将磁场和热量屏蔽以保护电子枪3不被磁场和热量影响;
(3)焊接过程:移开热电偶4,暂时关闭感应加热开关,打开束流开关,在适合于Inconel625高温合金的参数下完成焊接,关闭束流,打开感应加热开关;
(4)焊后热处理:移回热电偶4抵住焊缝9上表面,将温度调整到指定的退后温度600℃,保温300min后,以10℃/min的速率缓慢降温至室温,放气,打开局部真空室2,取出零件进行无损等相关检测。
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 (6)
1.一种局部真空电子束焊接焊缝感应加热装置,其特征在于,包括真空室及设于所述真空室内的:
磁通感应加热带,由柔性件和多个单元板组装获得,多个单元板依次可拆卸连接,部分相邻两单元板之间设置有柔性件,所述柔性件与所述单元板可拆卸连接,所述单元板内设有环形线圈,组装的所述磁通感应加热带中,各所述单元板内的环形线圈形状相同、部分相同或各不相同,所述单元板内的环形线圈与相邻单元板内的环形线圈并联,所述磁通感应加热带为横向磁通感应加热带,在待焊工件上焊缝的两侧分别设置所述横向磁通感应加热带,在待焊工件下焊缝的两侧分别设置所述横向磁通感应加热带;
第一升降移动臂,其与所述磁通感应加热带连接,用于驱动所述磁通感应加热带靠近焊缝;
防护板,所述防护板用于将电子枪与所述磁通感应加热带分隔,所述防护板具有容电子枪发出的电子束射出的出束预留口,所述防护板用于将电子枪与所述磁通感应加热带分隔,所述防护板具有容电子枪发出的电子束射出的出束预留口;
热电偶和第二升降移动臂,所述第二升降移动臂与所述热电偶连接,用于驱动所述热电偶靠近所述焊缝。
2.如权利要求1所述的局部真空电子束焊接焊缝感应加热装置,其特征在于,所述环形线圈的形状为圆形、椭圆形及多边形中的一种。
3.一种局部真空电子束焊接焊缝感应加热装置,其特征在于,包括真空室及设于所述真空室内的:
磁通感应加热带,由多个单元板组装获得,相邻两单元板可拆卸连接,所述单元板内设有环形线圈,所述单元板内的环形线圈与相邻单元板内的环形线圈并联,所述磁通感应加热带为横向磁通感应加热带,在待焊工件上焊缝的两侧分别设置所述横向磁通感应加热带,在待焊工件下焊缝的两侧分别设置所述横向磁通感应加热带;
第一升降移动臂,其与所述磁通感应加热带连接,用于驱动所述磁通感应加热带靠近焊缝;
防护板,所述防护板用于将电子枪与所述磁通感应加热带分隔,所述防护板具有容电子枪发出的电子束射出的出束预留口,所述防护板用于将电子枪与所述磁通感应加热带分隔,所述防护板具有容电子枪发出的电子束射出的出束预留口;
热电偶和第二升降移动臂,所述第二升降移动臂与所述热电偶连接,用于驱动所述热电偶靠近所述焊缝。
4.如权利要求3所述的局部真空电子束焊接焊缝感应加热装置,其特征在于,所述环形线圈的形状为圆形、椭圆形及多边形中的一种。
5.一种加热方法,使用如权利要求1至4之一所述的局部真空电子束焊接焊缝感应加热装置进行加热,其特征在于,包括以下步骤:
将待焊接工件放入真空室,并抽真空,使用第一升降移动臂移动磁通感应加热带,使其靠近焊缝;
启动磁通感应加热带,将焊缝加热至指定温度后开始焊接;
打开电子枪的束流开关,在指定参数下完成焊接,关闭束流;
将温度调整到设定的退火或回火温度后,保温设定时长,然后缓慢降温至室温,放气并打开局部真空室,取出工件。
6.如权利要求5所述的加热方法,其特征在于,将焊缝加热至指定温度的步骤中:
沿焊缝长度方向布置多个热电偶,由第二驱动臂驱动多个热电偶分别接触焊缝不同位置;
根据焊缝不同位置,设定各焊缝不同位置所加热的指定温度;
根据各焊缝不同位置所设定的指定温度控制磁通感应加热带中对应位置的环形线圈进行加热;
在各焊缝不同位置加热到指定温度时,通过多个热电偶传递温度信息停止各对应位置的环形线圈加热。
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