一种大厚度35CrMnSi钢的真空电子束焊接方法，将20～150mm厚的两待焊35CrMnSi钢机械打磨并放进真空室，真空室的抽真空度控制在10-2Pa～10-3Pa，两待焊35CrMnSi钢的焊接间距控制在0.2mm内，先采用聚焦电子束对焊接间距实施普焊，再采用散焦电子束对焊接间距实施修饰焊，真空条件下电子束焊接完成后，将焊好的35CrMnSi钢放在真空室中自然冷却10min，之后去除真空室的真空度，取出焊好的35CrMnSi钢即可，焊缝质量满足GJB 1718-2005I级要求，可实现待焊面不开坡口的单面焊双面成形过程，焊接效率显著提高，焊热输入量小，焊接变形小，能有效控制焊接精度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于焊接
，具体涉及到一种大厚度35CrMnSi钢的真空电子束焊 接方法。
技术介绍
35CrMnSi钢属于中碳调质钢，35CrMnSi钢的碳当量较高，焊接冷裂倾向大，同时 对热的敏感性、脆硬倾向非常强，对热量的输入要求非常严格，焊接工艺参数范围窄，产生 热裂纹倾向大，焊接质量的控制难度很大。 目前对35CrMnSi钢常用的焊接方法主要有TIG、MIG和MAG等，这些焊接方式的 热输入相对较大，焊接变形较大，焊缝组织粗大，焊接质量不佳，特别是大厚度的35CrMnSi 钢，需要开坡口进行多层多道焊，焊接效率低，接头综合性能不良。 陈国庆等人针对2mm厚的35CrMnSi钢进行了真空电子束焊接，获得了无冶金缺陷 的焊接接头，并对接头组织与性能进行了研宄（陈国庆，张秉刚，王振兵，等.真空电子束焊 接35CrMnSi钢.焊接学报，2011，32(9) :33-36.)，该研宄主要针对2mm厚的35CrMnSi 薄板，对于大于5mm厚的35CrMnSi钢并不适用。 截至目前，针对20~150mm大厚度35CrMnSi钢的电子束焊接方法未见相关报道。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了， 该方法利用电子束焊接具有的穿透能力强、热输入量小、焊接速度快、真空条件下焊缝纯净 度高、焊缝及热影响区组织相比电弧焊细小、焊接变形与残余应力小等特点，可以将20~ 150mm厚度的35CrMnSi钢实施焊接，焊接效率高，焊接性能稳定，保障焊接质量。 为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案： ，所述大厚度是指壁厚在20~ 150mm范围的35CrMnSi钢，该35CrMnSi钢或是板材，或是铸件，或是锻件，本专利技术的特征如 下：先将两待焊35CrMnSi钢的待焊面分别进行机械打磨，机械打磨后再用丙酮、酒精 以及超声波对其待焊面进行去除油污，干燥后备用； 将上述干燥备用的两待焊35CrMnSi钢置于真空室中，通过夹具调整两待焊 35CrMnSi钢的焊接间距，所述焊接间距控制在0. 2mm内，将电子束准确对准所述焊接间距 任一端的中点，然后对真空室实施抽真空，真空室的抽真空度控制在l(T2Pa~l(T 3Pa ; 先采用聚焦电子束对所述焊接间距实施普焊，此时聚焦电子束的加速电压控制在 150KV，焊接速度控制在200~800mm/min，聚焦电子束的束流控制在30~200mA，聚焦电子 束枪口距两待焊35CrMnSi钢表面的垂直距离控制在500~1300mm，聚焦电子束的离焦量为 0,该普焊从所述焊接间距的任一端到其另一端为止； 再采用散焦电子束对所述焊接间距实施修饰焊，此时散焦电子束的加速电压控制 在150KV，焊接速度控制在250~350mm/min，散焦电子束的束流控制在20~30mA，散焦电 子束枪口距两待焊35CrMnSi钢表面的垂直距离控制在500~1300mm，散焦电子束的离焦量 控制在0. 3~0. 8mm，所述修饰焊从所述焊接间距的另一端到其任一端为止，至此完成两待 焊35CrMnSi钢的真空电子束焊接； 真空条件下电子束焊接完成后，将焊好的35CrMnSi钢放在真空室中自然冷却 lOmin，之后去除真空室的真空度，取出焊好的35CrMnSi钢即可，并对焊缝接头取样并进行 强度检测，要求焊缝接头的强度系数多0. 90。 由于采用如上所述技术方案，本专利技术产生如下积极效果： 1、本专利技术无论是采用聚焦电子束焊接还是采用散焦电子束焊接，其电子束的能量 集中、热输入小、穿透能力强、能量转化率高、可控性好，使得整个焊接过程时间缩短、热影 响区减小，焊缝质量满足GJB 1718-2005 I级要求。 2、本专利技术的电子束焊接过程是在真空室内进行的，真空室的抽真空可以有效避免 大气中的有害气体对焊缝的影响，有效提高焊缝的结合强度。 3、本专利技术的电子束焊接可实现待焊面不开坡口的单面焊双面成形过程，焊接效率 显著提高，避免现有技术中多层多道焊接造成的焊缝性能及质量下降问题。 4、本专利技术的电子束焊接，其焊热输入量小，焊接变形小，能有效控制35CrMnSi钢 的焊接制造精度。【具体实施方式】 本专利技术是，所述大厚度是指壁厚 在20~150mm范围的35CrMnSi钢，该35CrMnSi钢或是板材，或是铸件，或是锻件。 本专利技术先将两待焊35CrMnSi钢的待焊面分别进行机械打磨，机械打磨后再用丙 酮、酒精以及超声波对其待焊面进行去除油污，干燥后备用。 将上述干燥备用的两待焊35CrMnSi钢置于真空室中，通过夹具调整两待焊 35CrMnSi钢的焊接间距，所述焊接间距控制在2mm内，将电子束准确对准所述焊接间距任 一端的中点，然后对真空室实施抽真空，真空室的抽真空度控制在l(T 2Pa~10_3Pa。 先采用聚焦电子束对所述焊接间距实施普焊，此时聚焦电子束的加速电压控制在 150KV，焊接速度控制在200~800mm/min，聚焦电子束的束流控制在30~200mA，聚焦电子 束枪口距两待焊35CrMnSi钢表面的垂直距离控制在500~1300mm，聚焦电子束的离焦量为 0,该普焊从所述焊接间距的任一端到其另一端为止； 再采用散焦电子束对所述焊接间距实施修饰焊，此时散焦电子束的加速电压控制 在150KV，焊接速度控制在250~350mm/min，散焦电子束的束流控制在20~30mA，散焦电 子束枪口距两待焊35CrMnSi钢表面的垂直距离控制在500~1300mm，散焦电子束的离焦量 控制在0. 3~0. 8mm，所述修饰焊从所述焊接间距的另一端到其任一端为止，至此完成两待 焊35CrMnSi钢的真空电子束焊接； 电子束在普焊过程中会存在焊接表面下塌缺陷，而修饰焊则可以修补下塌缺陷， 使焊接表面更加平滑光整，无论普焊还是修饰焊均不填加其它焊接材料。 真空条件下电子束焊接完成后，将焊好的35CrMnSi钢放在真空室中自然冷却 lOmin，之后去除真空室的真空度，取出焊好的35CrMnSi钢即可，并对焊缝接头取样并进行 强度检测，要求焊缝接头的强度系数多0. 90。 在本专利技术中，电子束焊接的热输入量小，焊接速度快，在真空条件下焊缝的纯净度 高，焊缝及热影响区组织相比普通电弧焊细小，焊接变形与残余应力小，相对钨极氩弧焊接 的性能对比见下表。 以两块尺寸为300 X 150 X 25mm的35CrMnSi钢板对接焊为例，其焊接效率见下表。 上述两表充分说明：本专利技术在抗拉强度平均值、延伸率平均值、强度系数及焊接效 率上明显优于钨极氩弧焊接。【主权项】1. ，所述大厚度是指壁厚在20~ 150mm范围的35CrMnSi钢，该35CrMnSi钢或是板材，或是铸件，或是锻件，其特征是： 先将两待焊35CrMnSi钢的待焊面分别进行机械打磨，机械打磨后再用丙酮、酒精以及 超声波对其待焊面进行去除油污，干燥后备用； 将上述干燥备用的两待焊35CrMnSi钢置于真空室中，通过夹具调整两待焊35CrMnSi钢的焊接间距，所述焊接间距控制在〇. 2mm内，将电子束准确对准所述焊接间距任一端的 中点，然后对真空室实施抽真空，真空室的抽真空度控制在KT2Pa~KT3Pa; 先采用聚焦电子束对所述焊接间距实施普焊，此时聚焦电本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种大厚度35CrMnSi钢的真空电子束焊接方法，所述大厚度是指壁厚在20～150mm范围的35CrMnSi钢，该35CrMnSi钢或是板材，或是铸件，或是锻件，其特征是：先将两待焊35CrMnSi钢的待焊面分别进行机械打磨，机械打磨后再用丙酮、酒精以及超声波对其待焊面进行去除油污，干燥后备用；将上述干燥备用的两待焊35CrMnSi钢置于真空室中，通过夹具调整两待焊35CrMnSi钢的焊接间距，所述焊接间距控制在0.2mm内，将电子束准确对准所述焊接间距任一端的中点，然后对真空室实施抽真空，真空室的抽真空度控制在10‑2Pa～10‑3Pa；先采用聚焦电子束对所述焊接间距实施普焊，此时聚焦电子束的加速电压控制在150KV，焊接速度控制在200～800mm/min，聚焦电子束的束流控制在30～200mA，聚焦电子束枪口距两待焊35CrMnSi钢表面的垂直距离控制在500～1300mm，聚焦电子束的离焦量为0mm，该普焊从所述焊接间距的任一端到其另一端为止；再采用散焦电子束对所述焊接间距实施修饰焊，此时散焦电子束的加速电压控制在150KV，焊接速度控制在250～350mm/min，散焦电子束的束流控制在20～30mA，散焦电子束枪口距两待焊35CrMnSi钢表面的垂直距离控制在500～1300mm，散焦电子束的离焦量控制在0.3～0.8mm，所述修饰焊从所述焊接间距的另一端到其任一端为止，至此完成两待焊35CrMnSi钢的真空电子束焊接；真空条件下电子束焊接完成后，将焊好的35CrMnSi钢放在真空室中自然冷却10min，之后去除真空室的真空度，取出焊好的35CrMnSi钢即可，并对焊缝接头取样并进行强度检测，要求焊缝接头的强度系数≥0.90。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：熊进辉，耿永亮，安飞鹏，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七二五研究所，
类型：发明
国别省市：河南;41
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