一种铝锂合金非接触式电子束焊接方法技术

一种铝锂合金非接触式电子束焊接方法，为解决电子束上聚焦焊接方式对中厚板铝锂合金进行焊接，铝锂合金母材上部熔化量过大，导致锂元素烧损的问题。方法：一、将待焊接的两块铝锂合金母材对接面及两个过渡层进行焊前预处理；二、将两片过渡层夹在两块铝锂合金母材对接面之间，过渡层的上端应高出铝锂合金母材上表面2mm，两个弯折段分别向外侧弯折，弯折段与铝锂合金母材的上表面之间的夹角为15°；三、装夹过渡层和铝锂合金母材组件，并放入真空舱内进行抽真空；四、采用上聚焦电子束对弯折段上表面进行往复加热，焊接完毕后铝锂合金母材在真空舱中冷却至常温，取出焊件；五、修整焊件，完成铝锂合金非接触式电子束焊接。本发明专利技术用于电子束焊接。

A Non-contact Electron Beam Welding Method for Al-Li Alloy

【技术实现步骤摘要】
一种铝锂合金非接触式电子束焊接方法
本专利技术涉及一种电子束焊接技术，具体涉及一种铝锂合金非接触式电子束焊接方法。
技术介绍
随着航空航天技术的发展，轻量化及高性能已经成为结构设计的必然选择。铝锂合金作为一种轻质金属材料，由于锂元素的添加，铝锂合金的密度要比普通铝合金低，同时其弹性模量更高。此外，铝锂合金具有优良的耐蚀性，良好的低温性能以及抗疲劳性能，在航空航天以及其他领域如轨道交通、汽车电子、核工业等均具有广阔的应用前景。有关铝锂合金的焊接一直是研究的热点，由于电子束能量密度较高，且铝锂合金中强化相形成元素锂的熔沸点较低，因此在电子束焊接过程中锂元素极易烧损，锂元素烧损会使焊缝中含锂强化相数量减少，导致接头的强度和硬度降低。中国专利号为201210543547.7、公开日为2013年3月13日的专利技术专利公开了一种SiCp/Al复合材料电子束辅助热挤压扩散连接方法，该专利属电子束上聚焦焊接方法，该专利采用上聚焦电子束加热母材，同时向母材对接面施加压力，使母材在热输入和压力共同作用下形成扩散连接，可有效减小熔化烧损区域；但是，该专利无法应用到中厚板(5mm～8mm)铝锂合金材料中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝锂合金非接触式电子束焊接方法，其特征在于：所述方法是通过以下步骤实现的：步骤一、焊前预处理：将待焊接的两块铝锂合金母材(1)对接面及两个过渡层(2)进行焊前预处理；步骤二、组装过渡层(2)和铝锂合金母材(1)：将两片过渡层(2)夹在两块铝锂合金母材(1)对接面之间，过渡层(2)的上端应高出铝锂合金母材(1)上表面，其高出部分为弯折段(2‑2)，两个弯折段(2‑2)分别向外侧弯折，弯折段(2‑2)的弯折长度(b)为1mm～3mm，弯折段(2‑2)与铝锂合金母材(1)的上表面之间的夹角(α)为10°～20°，两块铝锂合金母材(1)之间的对接面上下的错边量不超过0.2mm；步骤三、装夹过渡...

【技术特征摘要】
1.一种铝锂合金非接触式电子束焊接方法，其特征在于：所述方法是通过以下步骤实现的：步骤一、焊前预处理：将待焊接的两块铝锂合金母材(1)对接面及两个过渡层(2)进行焊前预处理；步骤二、组装过渡层(2)和铝锂合金母材(1)：将两片过渡层(2)夹在两块铝锂合金母材(1)对接面之间，过渡层(2)的上端应高出铝锂合金母材(1)上表面，其高出部分为弯折段(2-2)，两个弯折段(2-2)分别向外侧弯折，弯折段(2-2)的弯折长度(b)为1mm～3mm，弯折段(2-2)与铝锂合金母材(1)的上表面之间的夹角(α)为10°～20°，两块铝锂合金母材(1)之间的对接面上下的错边量不超过0.2mm；步骤三、装夹过渡层(2)和铝锂合金母材(1)组件：将步骤二中的过渡层(2)和铝锂合金母材(1)组件装入在夹具(3)中，将装夹完毕的过渡层(2)、铝锂合金母材(1)及夹具(3)组件放入真空舱内进行抽真空处理；步骤四、上聚焦电子束焊接：焊接采用上聚焦电子束(4)对弯折段(2-2)上表面进行往复多次加热，上聚焦电子束(4)作用在弯折段(2-2)的时间为120s，同时利用夹具(3)向铝锂合金母材(1)对接面施加压力F，弯折段(2-2)将热量传递至过渡层(2)的竖直段(2-1)，直至竖直段(2-1)与铝锂合金母材(1)熔为一体后结束焊接，焊接完毕后铝锂合金母材(1)在真空舱中冷却至...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国庆，尹乾兴，张戈，树西，柳峻鹏，张秉刚，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23