一种电子束单面焊双面成型焊接方法技术

本发明专利技术属于核燃料元件制造技术领域，具体涉及一种电子束单面焊双面成型焊接方法。焊接方式为真空电子束焊接；A管与B管内径相等；根据A管与B管内径，加工实心不锈钢棒，实心不锈钢棒外径与A管内径相等；将实心不锈钢棒安装在电子束焊机内；在实心不锈钢棒表面的12点位设定电子束的聚焦电流，聚焦电流由0逐渐增大，实心不锈钢棒上电子束焦点呈现由无到有，然后由大变小，最后由小变大，直至电子束焦点消失，记录电子束焦点最小时的聚焦电流；将A管与B管的焊缝处进行氩弧焊点焊，同时保证A管与B管同轴；将A管与B管安装在电子束焊机内；给电子束设置扫描功能；设定焊接工艺参数；完成焊接。本发明专利技术用于等壁厚的不锈钢圆管对接焊。发明专利技术用于等壁厚的不锈钢圆管对接焊。发明专利技术用于等壁厚的不锈钢圆管对接焊。

【技术实现步骤摘要】
一种电子束单面焊双面成型焊接方法


[0001]本专利技术属于核燃料元件制造
，具体涉及一种电子束单面焊双面成型焊接方法。

技术介绍

[0002]单面焊双面成型技术是我国较为先进的焊接技术，这种技术能够打破传统焊机技术的限制，能够大大提升焊接的质量，现在已经被用在我国的各个领域中。目前单面焊双面成型的焊接方法有：焊条电弧焊、二氧化碳气体保护焊、手工钨极氩弧焊、气焊及埋弧焊等。焊条电弧焊和埋弧焊容易引入夹杂缺陷，二氧化碳气体保护焊、手工钨极氩弧焊和气焊容易引入气孔缺陷，而采用电子束焊可以避免夹杂和气孔缺陷的产生，但采用电子束焊进行单面焊双面成型焊接无报道。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种电子束单面焊双面成型焊接方法，用于等壁厚的不锈钢圆管对接焊，管壁厚为1mm
‑
10mm，达到单面焊双面成型。
[0004]为达到上述目的，本专利技术所采取的技术方案为：
[0005]一种电子束单面焊双面成型焊接方法，
[0006]步骤一、确定焊缝处结构与焊接方式
[0007]1.焊缝处为Ⅰ型坡口；
[0008]2.焊接方式为真空电子束焊接，焊接过程不填焊料；
[0009]3.A管与B管内径相等；
[0010]步骤二、安装A管与B管
[0011]1.根据A管与B管内径，加工实心不锈钢棒，实心不锈钢棒外径与A管内径相等；
[0012]2.将实心不锈钢棒安装在电子束焊机内；
[0013]3.在实心不锈钢棒表面的12点位设定电子束的聚焦电流，聚焦电流由0逐渐增大，实心不锈钢棒上电子束焦点呈现由无到有，然后由大变小，最后由小变大，直至电子束焦点消失，记录电子束焦点最小时的聚焦电流；
[0014]4.将A管与B管的焊缝处进行氩弧焊点焊，同时保证A管与B管同轴；
[0015]5.将A管与B管安装在电子束焊机内；
[0016]步骤三、给电子束设置扫描功能；
[0017]步骤四、设定焊接工艺参数；
[0018]步骤五、完成焊接。
[0019]步骤三、给电子束设置扫描功能，使设置2mm扫描后的电子束焦点宽度为 2mm。
[0020]步骤四、设定焊接工艺参数：设定焊接速度200mm/min；设定加速电压为 60KV；
[0021]设定聚焦电流与步骤二相同；确定焊缝熔深为H且与A管与B管壁厚相等的电子束流Y；设定电子束流为Y
×
(1+5％)＝Z。
[0022]步骤五、完成焊接：开启抽真空；真空度到达0.01Pa时，启动焊接程序，开始焊接，其中焊接速度200mm/min、加速电压为60KV、聚焦电流与步骤二相同、电子束流为Z；焊接完成后，关闭程序，打开电子束焊机真空室，取出工件。
[0023]本专利技术所取得的有益效果为：
[0024]在快堆制造过程中，焊缝需通过X射线检测，不能有可见的夹杂缺陷和气孔缺陷，采用普通的焊接工艺难以达到技术指标要求。通过制定焊口形状，采用电子束焊接工艺方法，实现了壁厚1mm
‑
10mm管单面焊双面成型的焊接。
附图说明
[0025]图1：焊缝结构图；
[0026]图2：电子束焦点设定棒；
[0027]图3：电子束焦点在管内壁示意图；
[0028]图4：设置2mm扫描后的电子束斑点；
[0029]图中1.A管，2.B管，3电子束，4.焊缝处，5.A管与B管壁厚，6.A管与B 管壁内径，7.设置2mm扫描后的电子束焦点，8.实心不锈钢棒外径，9.实心不锈钢棒，10.电子枪，11.电子枪与焊缝处内壁12点位的距离D，12.电子枪与实心不锈钢棒12点位的距离D。
具体实施方式
[0030]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。
[0031]制定了焊口形状，用于电子束焊接。一种电子束单面焊双面成型焊接方法：
[0032]步骤一、确定焊缝处4结构与焊接方式
[0033]1.焊缝处4为Ⅰ型坡口。
[0034]2.焊接方式为真空电子束焊接，焊接过程不填焊料。
[0035]3.A管1与B管2内径相等。
[0036]步骤二、安装A管与B管
[0037]1.根据A管1与B管2内径6，加工实心不锈钢棒，实心不锈钢棒外径8 与A管1内径相等。
[0038]2.将实心不锈钢棒9安装在电子束焊机内，实心不锈钢棒表面12点位与电子枪距离为D12。
[0039]3.在实心不锈钢棒9表面的12点位设定确定电子束3的聚焦电流，聚焦电流由0逐渐增大，实心不锈钢棒9上电子束焦点呈现由无到有，然后由大变小，最后由小变大，直至电子束3焦点消失，记录电子束焦点最小时的聚焦电流为X。
[0040]4.将A管1与B管2的焊缝处4进行氩弧焊点焊，同时保证A管与B管同轴。
[0041]5.将A管1与B管2安装在电子束焊机内，焊缝处4内壁12点位与电子枪 10距离为D11。
[0042]步骤三、给电子束3设置扫描
[0043]1.给电子束设置扫描功能，使设置2mm扫描后的电子束3焦点7宽度为 2mm。
[0044]步骤四、设定焊接工艺参数
[0045]1.设定焊接速度200mm/min。
[0046]2.设定加速电压为60KV
[0047]3.设定聚焦电流为X(同步骤二)
[0048]4.通过试验确定焊缝熔深为H且与A管1与B管2壁厚5相等的电子束流 Y；
[0049]5.设定电子束流为Y
×
(1+5％)＝Z。
[0050]步骤五、完成焊接
[0051]1.开启抽真空。
[0052]2.真空度到达0.01Pa时，启动焊接程序，开始焊接，其中焊接速度 200mm/min、加速电压为60KV、聚焦电流为X、电子束流为Z；
[0053]3.焊接完成后，关闭程序，打开电子束焊机真空室，取出工件。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电子束单面焊双面成型焊接方法，其特征在于：步骤一、确定焊缝处结构与焊接方式1.焊缝处为Ⅰ型坡口；2.焊接方式为真空电子束焊接，焊接过程不填焊料；3.A管与B管内径相等；步骤二、安装A管与B管1.根据A管与B管内径，加工实心不锈钢棒，实心不锈钢棒外径与A管内径相等；2.将实心不锈钢棒安装在电子束焊机内；3.在实心不锈钢棒表面的12点位设定电子束的聚焦电流，聚焦电流由0逐渐增大，实心不锈钢棒上电子束焦点呈现由无到有，然后由大变小，最后由小变大，直至电子束焦点消失，记录电子束焦点最小时的聚焦电流；4.将A管与B管的焊缝处进行氩弧焊点焊，同时保证A管与B管同轴；5.将A管与B管安装在电子束焊机内；步骤三、给电子束设置扫描功能；步骤四、设定焊接工艺参数；步骤五、完成焊接。2.根据权利要求1所述的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁杭杭，姬鹏波，刘斌，李力，蔡振方，任冠男，范文龙，侯丽楠，
申请(专利权)人：中核北方核燃料元件有限公司，
类型：发明
国别省市：