一种局部真空电子束焊接真空密封系统技术方案

本发明专利技术提供了一种局部真空电子束焊接真空密封系统，包括：局部密封装置，包括密封板，所述密封板相对电子束焊枪固定，所述局部密封装置在所述电子束焊枪位置与待焊工件形成密封空间；电子束焊枪，所述电子束焊枪的电子束流能够穿过所述局部密封装置对待焊工件进行焊接；过渡管道装置，所述过渡管道装置设置在所述电子束焊枪与局部密封装置之间，所述过渡管道装置的一端与真空机组相连通，所述过渡管道装置的另一端与密封空间连通。本发明专利技术所述的局部真空电子束焊接真空密封系统，保证局部密封装置3内部形成密封空间进行局部真空电子束焊接的密封性，大幅提高本发明专利技术所述局部真空电子束焊接真空密封系统使用的可靠性。子束焊接真空密封系统使用的可靠性。子束焊接真空密封系统使用的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种局部真空电子束焊接真空密封系统


[0001]本专利技术涉及电子束焊接
，特别涉及一种局部真空电子束焊接真空密封系统。

技术介绍

[0002]随着世界各国对海洋权益的重视程度日益增强，以及海洋资源的开发力度的增强，使得新型舰船制造、海洋石油开采、大型风力发电机制造得到了迅速发展，大厚度、大型工件的焊接需求量越来越大，目前，大厚度工件、大型工件的焊接工艺主要是传统的氩弧焊、埋弧焊等。
[0003]局部低真空电子束焊接是随着现代科学技术的发展而迅速发展起来的一种熔化焊方法，电子束具有很高的能量密度，焊缝深宽比高，可达15:1，热影响区小，工件变形小，晶粒细密等，被焊金属的厚度从1～150mm，不开坡口，一般不添加焊丝，一次焊成且焊缝质量好，这是其他焊接方法无法达到的。
[0004]但是通常这类焊接机的特点是将被焊工件作为整体放在真空室中进行焊接，以避免气体电离对电子束功率和焊缝性能的影响，由此可称为全真空室电子束焊接设备。目前这类焊接的功率可达30kW以上，真空室容积高达几十立方米甚至上百立方米，由于该设备的造价很高，很多企业难以承受这样大的经济开支。对于船舶系统用大尺寸焊接件的焊接，全真空密闭焊接设备会导致设备巨大，带来非常高昂的成本增加，同时，全密闭真空电子束焊接真空室在焊接时会产生烟气，导致电子束流在传递时会造成大量的能量损失，影响穿透深度，目前现有技术公开有局部真空焊接时采用移动工件的方式实现工件低真空电子束焊接，例如英国TWI的局部低真空电子束焊接技术所采用的电子枪为一种采用射频激励产生电子的高压电子枪，通过在真空度为1mbar的密闭小型拖罩内进行电子束焊接，但是该移动式拖罩结构极其复杂，通常工作模式为大型工件紧贴在拖罩周边移动，但是该结构的局部低真空移动式密闭拖罩设计制造难度较大，且对电子束焊接零部件的尺寸束缚较高，否则的话极易导致移动拖罩内真空度不足以满足电子束焊接要求，不利于推广局部真空电子束接焊接技术的应用。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种局部真空电子束焊接真空密封系统，以解决现有技术中局部真空电子束接焊接受束缚于焊接件尺寸较为严重的技术问题，能够较好地解决了大尺寸焊接件在电子束焊接过程中的密封问题，使得金属大尺寸焊接件可以实现局部真空电子束焊接，以提高焊接质量和减小焊接变形。
[0006]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0007]一种局部真空电子束焊接真空密封系统，包括：
[0008]局部密封装置，包括密封板，所述密封板相对电子束焊枪固定，所述局部密封装置在所述电子束焊枪位置与待焊工件形成密封空间；
[0009]电子束焊枪，所述电子束焊枪的电子束流能够穿过所述局部密封装置对待焊工件进行焊接；
[0010]过渡管道装置，所述过渡管道装置设置在所述电子束焊枪与局部密封装置之间，所述过渡管道装置的一端与真空机组相连通，所述过渡管道装置的另一端与密封空间连通。
[0011]进一步的，所述过渡管道装置包括过渡管道，在所述过渡管道上端的中心处设置防蒸镀管，在所述防蒸镀管内部形成电子束流穿过的管腔，在所述过渡管道的内壁与防蒸镀管外壁之间形成第一腔室，所述第一腔室与局部密封装置内部空间连通，在所述过渡管道的外侧设置抽吸管道，所述抽吸管道的一端与第一腔室连通，另一端与真空机组相连通。
[0012]进一步的，所述抽吸管道设置至少两个，两个所述抽吸管道通过过渡连接头与过渡管道连接。
[0013]进一步的，所述抽吸管道包括第一抽吸管、转换接头和第二抽吸管，所述第一抽吸管、所述第二抽吸管设置在所述转换接头的相对两端，所述转换接头在两端在水平方向呈90
°
夹角。
[0014]进一步的，所述密封板上设置第一贯穿孔和第二贯穿孔，在所述密封板上远离所述电子束焊枪的一端设置密封套，所述第一贯穿孔与过渡管道密封装配，所述第二贯穿孔设置在所述密封套与所述第一贯穿孔之间，所述第二贯穿孔与过渡管道连通。
[0015]进一步的，所述密封套包括密封套圈，在所述密封套圈的剖面方向设置有中空的变形空腔。
[0016]进一步的，所述防蒸镀管伸入所述第一贯穿孔内部，在所述密封板上远离所述电子束焊枪的一侧设置连通槽，所述连通槽的两端分别连通所述第一贯穿孔和所述第二贯穿孔。
[0017]进一步的，在所述密封板设置所述第二贯穿孔的位置固定连通支管，所述连通支管与第一抽吸管连通，所述连通支管与第一抽吸管垂直设置，所述连通支管与所述第一抽吸管一体成型。
[0018]进一步的，所述第二贯穿孔在所述密封板上沿着所述第一贯穿孔的中心轴线对称布置两个。
[0019]进一步的，在所述密封板上远离所述电子束焊枪的一侧设置第一容纳槽和第二容纳槽，所述第一容纳槽和第二容纳槽均呈封闭的环状设置，且所述第一容纳槽的中心、所述第二容纳槽的中心与所述密封板的中心重合，所述密封套包括第一密封环和第二密封环，所述第二密封环与所述第一容纳槽过盈配合，所述第一密封环与所述第二容纳槽过盈配合。
[0020]相对于现有技术，本专利技术所述的局部真空电子束焊接真空密封系统具有以下优势：
[0021](1)本专利技术所述的局部真空电子束真空密封系统，通过在所述电子束焊枪与局部密封装置之间设置一个过渡管道装置，一方面用于抽吸电子束焊枪焊接时在局部密封装置内部产生的烟气，另一方面也能够及时补充改善局部密封装置内部空间的真空状态，进一步提升局部真空电子束真空密封系统在焊接时的可靠性。
[0022](2)本专利技术所述的局部真空电子束真空密封系统，通过在密封板靠近过渡管道装
置的一侧设置一个滑移压板，能够向局部密封装置下端面施加压力，使得采用较小的局部密封装置将焊缝区域覆盖起来，使电子束处于焊缝区域的局部真空中，既保留了真空电子束的焊接特点又避开了庞大的真空室，又提高了电子束流焊接时对真空环境的密封效果，可大大提高焊接效率和质量。
附图说明
[0023]构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0024]图1为本专利技术实施例所述局部真空电子束真空密封系统的侧视结构示意图；
[0025]图2为本专利技术实施例所述电子束焊枪、过渡管道装置、滑移压板以及局部密封装置装配在一起的结构示意图；
[0026]图3为图2中结构的侧视结构示意图；
[0027]图4为图2中结构第二视角的侧视结构示意图；
[0028]图5为图2中结构的爆炸结构示意图；
[0029]图6为图2中结构第二视角的爆炸结构示意图；
[0030]图7为本专利技术实施例所述密封板的侧视结构示意图；
[0031]图8为本专利技术实施例所述密封板第二视角的侧视结构示意图；
[0032]图9为本专利技术实施例所述密封环的剖视结构示意图；
[0033]附图标记说明：
[0034]1‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种局部真空电子束焊接真空密封系统，其特征在于，包括：局部密封装置(3)，包括密封板(31)，所述密封板(31)相对电子束焊枪(1)固定，所述局部密封装置(3)在所述电子束焊枪(1)位置与待焊工件形成密封空间；电子束焊枪(1)，所述电子束焊枪(1)的电子束流能够穿过所述局部密封装置(3)对待焊工件进行焊接；过渡管道装置(2)，所述过渡管道装置(2)设置在所述电子束焊枪(1)与局部密封装置(3)之间，所述过渡管道装置(2)的一端与真空机组相连通，所述过渡管道装置(2)的另一端与密封空间连通。2.根据权利要求1所述的局部真空电子束焊接真空密封系统，其特征在于，所述过渡管道装置(2)包括过渡管道(21)，在所述过渡管道(21)上端的中心处设置防蒸镀管(24)，在所述防蒸镀管(24)内部形成电子束流穿过的管腔(241)，在所述过渡管道(21)的内壁与防蒸镀管(24)外壁之间形成第一腔室(2101)，所述第一腔室(2101)与局部密封装置(3)内部空间连通，在所述过渡管道(21)的外侧设置抽吸管道(22)，所述抽吸管道(22)的一端与第一腔室(2101)连通，另一端与真空机组相连通。3.根据权利要求2所述的局部真空电子束焊接真空密封系统，其特征在于，所述抽吸管道(22)设置至少两个，两个所述抽吸管道(22)通过过渡连接头(23)与过渡管道(21)连接。4.根据权利要求3所述的局部真空电子束焊接真空密封系统，其特征在于，所述抽吸管道(22)包括第一抽吸管(221)、转换接头(222)和第二抽吸管(223)，所述第一抽吸管(221)、所述第二抽吸管(223)设置在所述转换接头(222)的相对两端，所述转换接头(222)在两端在水平方向呈(90)
°
夹角。5.根据权利要求2～4任意一项所述的局部真空电子束焊接真空密封系统，其特征在于，所述密封板(31)上设置第一贯穿孔(3101)和第二贯穿孔(3102)，在所述密封板(31)上远离所述电子束焊枪(1)的一端设置密封套(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建欣，刘千里，吕逸帆，蒋鹏，廖志谦，
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：