一种无锁底膜盘类零件的电子束焊接方法技术

本发明专利技术涉及电子束焊焊接的技术领域，尤其涉及一种无锁底膜盘类零件进行电子束焊接加工方法。采用增加环形保护套并适当电子束焊工艺参数，保证了焊缝质量并有效控制焊接变形，获得良好焊缝。采用本发明专利技术方法，焊后探伤检验全部合格，并且无锁底膜盘满足自身圆度≤0.1mm，平行度≤0.1mm的要求；该方法适用性强，可应用多种无锁底的电子束焊接产品。可应用多种无锁底的电子束焊接产品。可应用多种无锁底的电子束焊接产品。

【技术实现步骤摘要】
一种无锁底膜盘类零件的电子束焊接方法


[0001]本专利技术涉及电子束焊焊接的
，尤其涉及一种无锁底膜盘类零件进行电子束焊接加工方法。

技术介绍

[0002]电子束焊接是利用高能电子束流轰击材料，电子的动能转换为热能，熔化金属形成束孔，在工件或电子束移动的同时形成了焊缝。电子束焊接技术可以焊接难熔合金和难焊材料，焊接深度大，焊缝性能好，焊接变形小，焊接精度高，并具有较高的生产率。在航空航天工业中得到了广泛地应用。
[0003]在电子束焊接过程中焊接缺陷往往出现在焊缝底部，因此大部分电子束焊接产品往往在设计过程中预留加工余量，将焊缝底部车削加工去除焊接缺陷。但是对于一些电子束焊接零件如某种膜盘组件，设计过程中未预留有加工余量，焊后的加工量小并且对焊后变形有严格的要求。按照传统方法仅能增大电子束束流来减少焊接缺陷产生的可能性，但是电子束束流过大会增加零件的焊后变形，导致零件尺寸不合格而零件报废。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的：针对现有技术中的不足，本专利技术提供一种使用背保护装置的电子束焊焊接方法，该方法可以保证无锁底膜盘类零件的电子束焊接的背部焊接质量，而获得合格的零件。
[0005]本专利技术的具体技术方案为：为了实现上述目的，提供一种无锁底膜盘类的电子束焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0006]S1：选择与待焊接的无锁底膜盘材料相同的材料车削加工一个环形保护套，所述环形保护套的外径与待焊接的无锁底膜盘中心通孔为过盈配合，所述环形保护套中心有一通孔；所述所述环形保护套高度要高于待焊接的无锁底膜盘的厚度；
[0007]S2：用砂纸对S1中所述的环形保护套及待焊接的无锁底膜盘的待焊处进行机械抛光，去除表面氧化物；
[0008]S3：采用超声波清洗S1中所述的环形保护套及待焊接的无锁底膜盘，去除待焊处表面油污等脏物；
[0009]S4：将S1中所述的环形保护套及待焊接的无锁底膜盘擦拭干净；
[0010]S5：将待焊接的无锁底膜盘放入保温炉中进行加热，保证S1中所述的环形保护套能装入到待焊接的无锁底膜盘的中心通孔中；
[0011]S6：将S1中所述的环形保护套装入待焊接的无锁底膜盘的中心通孔中，并等待零件冷却至室温，保证S1中所述的环形保护套均能高于待焊接的无锁底膜盘的中心通孔两端；
[0012]S7：将S6中装配环形保护套的待焊接的无锁底膜盘和焊接夹具进行退磁处理；退磁后的磁通密度应大于1
×
10
‑4T，以避免磁通密度大而导致电子束流被扰乱无法焊接；
[0013]S8：将S7中退磁后的装配环形保护套待焊接的无锁底膜盘用焊接夹具固定，并放入电子束焊接真空室内，对电子束焊真空室抽真空；直至真空度达到≤1
×
10
‑5Pa；
[0014]S9：对待焊接的无锁底膜盘待焊处进行真空电子束焊接，真空电子束焊接时，将电子束束流减小并且控制其他焊接参数，采用下表面对焦保证焊接缺陷下移至环形保护套内；
[0015]传统的真空电子束焊过程为了保证焊缝焊透，采用加大电子束束流的方法来保证，本专利技术由于使用了装配环形保护套可以使得电子束束流相比现有技术减小，但仍能保证背部焊接质量，避免待焊接的无锁底膜盘变形过大或者产生焊接缺陷，甚至零件报废；
[0016]S10：将S9中焊接后的无锁底膜盘取出，冷却至室温，车削加工将环形保护套全部加工去除；
[0017]S11：将S10加工后的无锁底膜盘进行时效热处理，为了减少焊接过程产生的应力；
[0018]S12：对焊缝进行磁力探伤、以及自身圆度和平面度检验。
[0019]在一个可能的实施例中，在所述步骤S1中，所采用环形保护套的壁厚为2mm
‑
3mm。
[0020]在一个可能的实施例中，在所述步骤S1中，所采用环形保护套的高度为高于待焊接的无锁底膜盘0.5mm
‑
1mm。
[0021]在一个可能的实施例中，在所述步骤S2中，所采用的砂纸大于800目。
[0022]在一个可能的实施例中，在所述步骤S3中，所采用的超声波清洗溶剂为酒精，清洗的频率为20KHZ
‑
30KHZ,时间为15min
‑
20min。
[0023]在一个可能的实施例中，在所述步骤S5中，所采用加热温度为100℃
‑
150℃，加热时间为5min
‑
10min。
[0024]在一个可能的实施例中，在所述步骤S9中，所采用电子束束流可减小为10mA
‑
12mA，焊接速度在20
±
2mm/s,加速电压在150
±
10KV，待焊接无锁底膜盘距焊枪距离588
±
1mm，聚焦电流2088
±
10mA。
[0025]在一个可能的实施例中，在所述步骤S9中，所采用下表面对焦距离待焊接无锁底膜盘下表面0.3mm
‑
0.5mm。
[0026]在一个可能的实施例中，在所述步骤S10中，所采用时效热处理保温温度为750
±
10℃，保温时间为1h～1.5h；保温结束后，充氮气冷却至室温，充气压力≥9.33
×
104Pa。
[0027]在一个可能的实施例中，在所述步骤S12中，先用连续法对零件进行检查，然后用剩磁法进行检查；若存在尺寸≥0.20mm的夹杂或气孔，认定为焊缝不合格。
[0028]本专利技术的有益效果：本专利技术通过上述电子束焊工艺，对待焊接无锁底膜盘进行电子束焊。采用增加环形保护套并适当电子束焊工艺参数，保证了焊缝质量并有效控制焊接变形，获得良好焊缝。焊后探伤检验全部合格，并且无锁底膜盘满足自身圆度≤0.1mm，平行度≤0.1mm的要求。
[0029]本专利技术通过上述电子束焊工艺，对篦齿组件进行电子束焊。采用合理的定位焊接方法和电子束焊工艺参数，保证了焊缝质量并有效控制焊接变形，获得良好焊缝。焊后探伤检验全部合格，并且篦齿组件的同轴度满足≤0.5mm的要求。
[0030]本专利技术整体为环形结构，具有结构简单紧凑，安装方便等优点；该装置适用性强，可应用多种无锁底的电子束焊接产品；该装置环形尺寸按照零件待焊处尺寸设计，与零件的一致性号；为防止焊接过程中合金元素污染和因材料热膨胀系数不同造成的变形，整个
装置采用与待焊零件相同的材料制作。本专利技术实现了无锁底类的电子束焊接零件背部焊接质量的控制，具有结构简单紧凑，制造和安装方便的优点。
附图说明
[0031]图1是本专利技术的方法流程图
[0032]图2是待焊接无锁底膜盘焊接位置示意图
[0033]图3是待焊接无锁底膜盘与环形保护套的装配示意图
[0034]具体实施方法
[0035]为了进一步对本
技术实现思路
进行详细说明，下面结合附图对本
技术实现思路
进一步进行说明。
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无锁底膜盘类的电子束焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：选择与待焊接的无锁底膜盘材料相同的材料车削加工一个环形保护套，所述环形保护套的外径与待焊接的无锁底膜盘中心通孔为过盈配合，所述环形保护套中心有一通孔；所述所述环形保护套高度要高于待焊接的无锁底膜盘的厚度；S2：用砂纸对S1中所述的环形保护套及待焊接的无锁底膜盘的待焊处进行机械抛光，去除表面氧化物；S3：采用超声波清洗S1中所述的环形保护套及待焊接的无锁底膜盘，去除待焊处表面油污等脏物；S4：将S1中所述的环形保护套及待焊接的无锁底膜盘擦拭干净；S5：将待焊接的无锁底膜盘放入保温炉中进行加热，保证S1中所述的环形保护套能装入到待焊接的无锁底膜盘的中心通孔中；S6：将S1中所述的环形保护套装入待焊接的无锁底膜盘的中心通孔中，并等待零件冷却至室温，保证S1中所述的环形保护套均能高于待焊接的无锁底膜盘的中心通孔两端；S7：将S6中装配环形保护套的待焊接的无锁底膜盘和焊接夹具进行退磁处理；退磁后的磁通密度应大于1
×
10
‑4T，以避免磁通密度大而导致电子束流被扰乱无法焊接；S8：将S7中退磁后的装配环形保护套待焊接的无锁底膜盘用焊接夹具固定，并放入电子束焊接真空室内，对电子束焊真空室抽真空；直至真空度达到≤1
×
10
‑5Pa；S9：对待焊接的无锁底膜盘待焊处进行真空电子束焊接，真空电子束焊接时，将电子束束流减小并且控制其他焊接参数，采用下表面对焦保证焊接缺陷下移至环形保护套内；S10：将S9中焊接后的无锁底膜盘取出，冷却至室温，车削加工将环形保护套全部加工去除；S11：将S10加工后的无锁底膜盘进行时效热处理，为了减少焊接过程产生的应力；S12：对焊缝进行磁力探伤、以及自身圆度和平面度检验。2.根据权利要求1所述的一种无锁底膜盘类的电子束焊接方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所采用环形保护套的壁厚为2mm
‑
3mm。3.根据权利要求1所述的一种无锁底膜盘类的电子束焊接方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟杰，郑欣，陈玉宝，李洪宇，朱永胜，高明，邸玉良，
申请(专利权)人：中国航发哈尔滨东安发动机有限公司，
类型：发明
国别省市：