一种GH4141镍基高温合金真空电子束焊接方法技术

本发明专利技术公开一种GH4141镍基高温合金真空电子束焊接方法。解决了GH4141焊接过程中产生的裂纹问题，且焊接变形小。GH4141镍基高温合金，对搭接结构，无填充金属，真空电子束焊接工艺，双面焊缝。焊前对GH4141进行脱脂清洗，去除表面污染物。双面焊，共三次焊接完成。对接焊缝点固焊，搭接角焊缝熔化焊，对接焊缝熔化焊。充入经过滤的空气，进行冷却。焊接完成后，进行真空热处理，650℃保温4小时。热处理结束后进行X射线检验。焊道表面机加工，试件清洗，X射线检验。焊接效率高，成型均匀稳定，焊接变形小，无裂纹、气孔、未熔合等缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种GH4141镍基高温合金真空电子束焊接方法
本专利技术涉及电子束焊接工艺领域，具体为GH4141镍基高温合金真空电子束焊接工艺。
技术介绍
GH4141为沉淀硬化型镍基变形高温合金，在高温阶段具有良好的抗拉强度、持久蠕变强度、抗氧化性等。由于其具有良好的高温性能，适用于航空航天领域应用广泛。在退火状态下具有良好的冷成型性能，焊接性良好，但焊接部件在热处理时容易产生裂纹。传统的焊接工艺方法热量不集中，焊接效率低，零件变形大，焊道易氧化，容易产生焊接缺陷。航空航天领域对焊接质量要求高，尤其是此类高温条件下服役的零部件产品，焊接缺陷是成为产品失效的重要途径之一。真空电子束焊接工艺，零件处于真空状态下进行焊接，极大的减少了周围环境对焊道的污染，焊接金属纯度高；焊接参数调节精度高，产品质量稳定性及可重复性高，焊接过程极其稳定，对熔池的形状容易控制；由于其焊接环境为真空状态，因此零件的散热条件较传统焊接有较大区别；真空电子束焊接能量集中，焊接热影响区小，变形小，通常不开坡口一次焊接成型，减小层道间影响焊接质量的因素。GH4141焊接裂纹目前研究较少，主要解决办法集中在焊后热处理工艺手段上，通过适当的热处理工艺，降低其产生裂纹的概率。热裂纹的产生，是由于应力和液态薄膜，因此，降低其应力水平，是解决焊接热裂纹的重要手段之一。对于GH4141高温合金，采用真空电子束焊接方法，三次焊接完成，焊缝表面成型均匀，配合适当的焊后热处理参数，经X射线检查，无裂纹、气孔、未熔合等缺陷。专利技术创造内容<br>本专利技术创造的目的是提出一种GH4141镍基高温合金真空电子束焊接方法，具有焊接变形小，焊缝成型均匀，无裂纹、气孔、未熔合的特点。为达此目的，本专利技术采用的技术方案是：一种GH4141镍基高温合金真空电子束焊接方法，母材为GH4141，板厚分别为5mm和9mm，焊接前需要对试件进行脱脂清洗，分别进行对接焊缝点固焊，搭接角焊缝熔化焊，对接焊缝熔化焊，焊后立即进行真空热处理，热处理后进行X射线检验，确认无缺陷后，进行焊缝表面机加工处理，最终试件再次X射线检验。本专利技术的优点是：本专利技术焊接效率高，成型均匀稳定，焊接变形小，无裂纹、气孔、未熔合等缺陷。附图说明图1为本专利技术应用于不等厚板搭接焊缝的示意图。图2为本专利技术应用于不等厚板对接焊缝的示意图。具体实施方式结合附图1-2对本专利技术创造进一步详细说明。具体实施步骤如下：第一步：对GH4141镍及高温合金进行脱脂清洗，清洗后用氮气将其吹干。第二步，将试件进行组对装配，配合间隙0-0.2mm，并用压板将两端固定至电子束焊接平台上。第三步，电子束焊机抽真空，并设置对接焊缝点固焊接参数，具体为：工作距离1100mm，高压150KV，束流8mA，焊接速度900mm/min，聚焦电流2285mA，放大系数756，束流偏转函数形状为三角形，X方向摆动幅度0.4mm，Y方向摆动幅度0.4mm，函数摆动频率350HZ。第四步，完成抽真空，并焊接。第五步，解除真空状态，将试件翻面，搭接角焊缝朝上。第六步，电子束焊接抽真空，并设置搭接角焊缝熔化焊接参数：工作距离500mm，高压150KV，束流24mA，焊接速度900mm/min，聚焦电流2515mA，放大系数1524，束流偏转函数形状为三角形，X方向摆动幅度0.8mm，Y方向摆动幅度0.8mm，函数摆动频率350HZ。第七步，完成抽真空，并焊接。第八步，解除真空状态，将试件翻面，对接焊缝朝上。第九步，电子束焊接抽真空，并设置对接焊缝熔化焊接参数：工作距离1100mm，高压150KV，束流28mA，焊接速度900mm/min，聚焦电流2285mA，放大系数756，束流偏转函数形状为三角形，X方向摆动幅度0.4mm，Y方向摆动幅度0.4mm，函数摆动频率350HZ。充入经过滤的空气，进行冷却。第十步，焊接完成，解除真空状态。第十一步，进行真空热处理，设置热处理参数650℃保温4小时。第十二步，热处理结束后进行X射线检验。第十三步，焊道表面机加工，加工后试件进行清洗。第十四步，X射线检验。经X射线检测，无裂纹、气孔、未熔合等焊接缺陷。不限于平面焊缝，可应用于环焊缝产品的焊接。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种GH4141镍基高温合金真空电子束焊接方法，焊接接头形式为不等厚板对搭接形式，且对接焊缝不开坡口，0-10°斜对接口；搭接宽度2-5mm，搭接厚度4-6mm；其特征在于：/n采用三次焊接完成，分别为对接焊缝点固焊，角焊缝熔化焊，对接焊缝熔化焊；/n焊前对其进行脱脂清洗，去除表面油污。/n

【技术特征摘要】
1.一种GH4141镍基高温合金真空电子束焊接方法，焊接接头形式为不等厚板对搭接形式，且对接焊缝不开坡口，0-10°斜对接口；搭接宽度2-5mm，搭接厚度4-6mm；其特征在于：
采用三次焊接完成，分别为对接焊缝点固焊，角焊缝熔化焊，对接焊缝熔化焊；
焊前对其进行脱脂清洗，去除表面油污。


2.根据权利要求1所述，一种GH4141镍基高温合金真空电子束焊接方法，其特征在于：
焊接材料为GH4141但不限于此材料，奥氏体不锈钢，GH4169都可以按此工艺进行生产。


3.根据权利要求1所述，一种GH4141镍基高温合金真空电子束焊接方法，其特征在于：
对接焊缝点固焊采用工作距离1100mm，高压150KV，束流8mA，焊接速度900mm/min，聚焦电流2285mA，放大系数756，束流偏转函数形状为三角形，X方向摆动幅度0.4mm，Y方向摆动幅度0.4mm，函数摆动频率350HZ。


4.根据权利要求1所述，一种GH4141镍基高温合金真空电子束焊接方法，其特征在于：
搭接角焊缝熔化焊采用工作距离500mm，高压150KV，束流24mA，焊接速度900mm/min，聚焦电流2515mA，放大系数1524，束流偏转函数形状为三角形，X方向摆动幅度0.8mm，Y方向摆动幅度0.8mm，函数摆动频率350HZ。


5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦宝权，马超，李生智，褚依辉，谯永鹏，庄园，郝运，王付民，赵磊，张庆锋，祝影，
申请(专利权)人：沈阳富创精密设备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21