一種不銹鋼筒體真空電子束焊接方法
【專利摘要】一種不銹鋼筒體真空電子束焊接方法，包括：清理旋壓筒體和封頭，打磨待焊部位，寬度不小于10mm，打磨至金屬光澤，清潔待焊部位；將旋壓筒體和封頭對(duì)接裝配在一起，控制對(duì)接處錯(cuò)邊量≤0.15mm，并將裝配到位的待焊組件裝夾在電子束焊機(jī)的回轉(zhuǎn)裝置上；將待焊組件開進(jìn)真空室，抽真空，真空度到達(dá)5×10-4mbar后，選用經(jīng)驗(yàn)證的電子束焊參數(shù)對(duì)筒體組件進(jìn)行真空電子束焊接；電子束焊接結(jié)束后，檢查焊縫外觀質(zhì)量，確認(rèn)焊縫表面無目視可見缺陷；拆除工裝后檢查焊縫背面質(zhì)量，以不存在突出筒體內(nèi)壁高度焊漏為自檢合格。本發(fā)明解決有利于產(chǎn)品的質(zhì)量可靠性和穩(wěn)定性。
【專利說明】一種不銹鋼筒體真空電子束焊接方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及焊接【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種不銹鋼筒體真空電子束焊接方法。
【背景技術(shù)】
[0002]00Crl9Nill是一種奧氏體型不銹鋼，比0Crl9Ni9碳含量更低的鋼，耐晶間腐蝕性優(yōu)越，為焊接后不進(jìn)行熱處理部件類。
[0003]某型號(hào)燃料箱筒體采用上述不銹鋼作為原材料，筒體的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如附圖1，筒體內(nèi)腔裝填某種燃料，燃料的移動(dòng)則通過活塞沿筒體內(nèi)壁的單向推動(dòng)實(shí)現(xiàn)，而活塞則由導(dǎo)向環(huán)作為移動(dòng)的導(dǎo)向。為了確保燃料的利用率，要求活塞與筒體內(nèi)壁的間隙盡可能小，以減少活塞與筒體之間因存在間隙而殘留燃料，因此，不僅要求筒體有很高的橢圓度，而且要求其內(nèi)壁表面粗糙度為0.125，達(dá)到鏡面要求。然而由于受加工工藝所限，無法實(shí)現(xiàn)筒體的整體加工，為此，在不影響筒體使用性能的前提下，將筒體分割成旋壓筒體和封頭兩部分，如附圖2，再將旋壓筒體和封頭經(jīng)電子束焊組焊，焊縫經(jīng)X光無損探傷檢驗(yàn)合格后，再進(jìn)行機(jī)械切削精加工至筒體最終尺寸精度。
[0004]然而如圖3所示，焊接形成的焊縫背面余高超差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]圖1是本發(fā)明的燃料箱筒體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明燃料箱筒體的焊接接頭示意圖，右側(cè)為筒體與封頭對(duì)接接頭的局部側(cè)視放大圖；
圖3是本發(fā)明中提及的焊縫余聞超出允許范圍的不意圖(圖中hi > 0.75mm)；
圖4是筒體深熔焊階段焊接位置示意圖。
[0006]圖2中I是旋壓筒體，2是封頭。
【具體實(shí)施方式】
[0007]由【背景技術(shù)】可知，焊接采用00Crl9Nill為材料的不銹鋼筒體形成的焊縫余高過高。發(fā)明人經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，00Crl9Nill雖然有較好的焊接性，但是與其它的結(jié)構(gòu)鋼比較，其熔池流動(dòng)性差，且散熱慢，因此對(duì)于不銹鋼材料，在進(jìn)行環(huán)縫對(duì)接焊時(shí)，由于存在起弧和收弧，造成局部熱量重復(fù)輸入，使得局部熱量過高，從而導(dǎo)致焊縫背面余高超差，如附圖3，超差的余高又由于受結(jié)構(gòu)所限，無法通過機(jī)械打磨方式去除，導(dǎo)致筒體不能按合格產(chǎn)品交付使用。
[0008]發(fā)明人經(jīng)過進(jìn)一步研究，在本發(fā)明中提供一種不銹鋼筒體真空電子束焊接方法，所提供的方法在整條接縫的焊接過程中，通過改變焊接速度，即改變焊接線能量的方式，使不同部位得到的線能量不同，從而達(dá)到控制焊縫成形，即控制焊縫背面余高的目的。
[0009]本發(fā)明是通過如下步驟實(shí)現(xiàn):
步驟一、清理加工到尺寸精度的旋壓筒體和封頭，分別用砂皮打磨待焊部位，寬度不小于10mm，打磨至金屬光澤，然后用無水酒精清潔待焊部位；
步驟二、用裝焊工裝將旋壓筒體和封頭對(duì)接裝配在一起，控制對(duì)接處錯(cuò)邊量< 0.15mm,然后將裝配到位的待焊組件裝夾在電子束焊機(jī)的回轉(zhuǎn)裝置上；
步驟三、將待焊組件開進(jìn)真空室，抽真空，真空度到達(dá)5 X 10_4mbar后，對(duì)筒體組件進(jìn)行真空電子束焊接，焊接過程中焊接速度變化；
本實(shí)施例中，所述焊接依次包括定位焊、深熔焊和修飾焊，所述深熔焊過程中，焊接速度增大。圖4中，01區(qū)從0° -A為工件空轉(zhuǎn)階段；02區(qū)從A到C為深熔焊前的電流上升階段；03區(qū)為深熔焊階段；04區(qū)從C到D為深熔焊后的電流下降階段。如圖4所示，從C位置沿逆時(shí)針方向焊接至位置B，焊接速度相對(duì)較小，以焊縫背面焊透且余高不超標(biāo)為原則，而從B — C，由于這一段在電流上升階段就已經(jīng)焊透，且00Crl9Nill這種不銹鋼材料散熱慢，造成從B — C局部熱量重復(fù)輸入時(shí)，使得局部熱量過高，從而導(dǎo)致焊縫背面余高超差，為此從B —C，通過增大焊接速度的方式來降低該區(qū)域的熱量輸入。本發(fā)明即通過理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證來選擇最佳的焊接速度。
[0010]采用表1所提供的焊接參數(shù)可以得到品質(zhì)滿足工藝要求的焊接產(chǎn)品。
[0011]表1真空電子束焊焊接參數(shù)
【權(quán)利要求】
1.一種不銹鋼筒體真空電子束焊接方法，其特征在于，包括如下步驟:步驟一、清理加工到尺寸精度的旋壓筒體和封頭，分別用砂皮打磨待焊部位，待焊部位寬度不小于IOmm,打磨至金屬光澤,然后用無水酒精清潔待焊部位；步驟二、用裝焊工裝將旋壓筒體和封頭對(duì)接裝配在一起，然后將裝配到位的待焊組件裝夾在電子束焊機(jī)的回轉(zhuǎn)裝置上；步驟三、將待焊組件開進(jìn)真空室，抽真空，真空度到達(dá)5 X 10_4mbar后，對(duì)筒體組件進(jìn)行真空電子束焊接，焊接過程中焊接速度變化；步驟四、電子束焊接結(jié)束后，檢查焊縫外觀質(zhì)量；步驟五、確認(rèn)焊縫表面無目視可見缺陷后，真空室進(jìn)氣，將焊接完成的工件開出真空室，并取下工件；步驟六、拆除工裝后檢查焊縫背面質(zhì)量，以不存在突出筒體內(nèi)壁高度的焊漏為自檢合格，并結(jié)束焊接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種不銹鋼筒體真空電子束焊接方法，其特征在于，步驟二控制對(duì)接處錯(cuò)邊量< 0.15_。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種不銹鋼筒體真空電子束焊接方法，其特征在于，所述焊接依次包括定位焊、深熔焊和修飾焊，所述深熔焊過程中，焊接速度增大。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種不銹鋼筒體真空電子束焊接方法，其特征在于，對(duì)于壁厚為6.45的不銹鋼筒體，定位焊的速度為30mm/s，深熔焊的速度從起弧至352°為40mm/s，剩余的8°至電流下降結(jié)束,焊接速度為45mm/s,修飾焊的速度為30mm/s。
【文檔編號(hào)】B23K15/00GK103506751SQ201210204284
【公開日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2012年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月20日
【發(fā)明者】潘麗華, 王勇, 沈慧萍 申請(qǐng)人:上海新力動(dòng)力設(shè)備研究所