專利名稱：厚壁小直徑產(chǎn)品的焊接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及焊接技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種厚壁小直徑產(chǎn)品真空電子束焊和鎢極氬弧焊兩種方法相結(jié)合的焊接方法。
背景技術(shù)：
產(chǎn)品在試制階段，通常選用厚壁產(chǎn)品做試驗(yàn)來(lái)考核性能，一是為了確保產(chǎn)品工作的可靠性，使其不會(huì)因出現(xiàn)強(qiáng)度等方面的問(wèn)題而影響考核結(jié)果，二是厚壁殼體可以重復(fù)使用，以達(dá)到降低試制成本的目的。產(chǎn)品通常由前、后封頭和筒體段組成，為了節(jié)約原材料，殼體一般都采用焊接結(jié)構(gòu)形式。而殼體內(nèi)表面由于貼絕熱層及裝藥等需要，需對(duì)焊縫背面余高進(jìn)行控制，一般情況下產(chǎn)品焊縫背面余高< O. 20mm。但是對(duì)于壁厚在4mm以上的厚壁殼體而言，無(wú)論是選用鎢極氬弧焊還是選用真空電子束焊，焊縫背面余高很難滿足< O. 20mm 的使用要求，當(dāng)焊縫余高超過(guò)設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)，可通過(guò)機(jī)械打磨的方法將高出部分去除，然而，有些殼體由于結(jié)構(gòu)的特殊性,如殼體兩端均為小開(kāi)口，或殼體直徑過(guò)小,將無(wú)法實(shí)施打磨，焊縫背面余高控制就成了厚壁殼體的加工難題。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)厚壁產(chǎn)品焊縫背面余高控制難的問(wèn)題，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提出一種厚壁小直徑產(chǎn)品的焊接方法，本發(fā)明將真空電子束焊和鎢極氬弧焊相結(jié)合的焊接方法，能有效解決厚壁殼體焊縫背面余高控制難題。本發(fā)明為解決其技術(shù)問(wèn)題而采用的技術(shù)方案是一種厚壁小直徑產(chǎn)品的焊接方法，將真空電子束焊和鎢極氬弧焊相結(jié)合實(shí)現(xiàn)厚壁殼體焊縫背面余高控制，包括如下步驟步驟一、待焊的兩個(gè)零件均加工成底部帶一定鈍邊、上部開(kāi)一定坡口的接頭型式，鈍邊加工需滿足薄壁筒體電子束焊接加工要求，坡口則需滿足鎢極氬弧焊的施焊要求；步驟二、用砂紙清理待焊部位，并用無(wú)水酒精擦凈，再用裝焊工裝將殼體裝配到位，確保電子束焊部位對(duì)接偏移量< O. 20_，將裝配到位的殼體組件裝夾在電子束焊機(jī)的回轉(zhuǎn)裝置上；步驟三、對(duì)待焊部位進(jìn)行退磁處理，要求待焊區(qū)域磁場(chǎng)強(qiáng)度不超過(guò)2 X 10-4T,用無(wú)水酒精清理后將待焊殼體開(kāi)進(jìn)真空室，抽真空至合適的真空度后，選用適當(dāng)?shù)膮?shù)進(jìn)行真空電子束焊接；步驟四、電子束焊接結(jié)束后，對(duì)焊縫進(jìn)行100% X光拍片檢查，焊縫應(yīng)滿足GJB1718A-2005I 級(jí)要求；步驟五、檢驗(yàn)合格后的殼體，需對(duì)電子束焊焊縫表面及坡口部位進(jìn)行噴砂處理，去除殘留的銹跡、油污等污物；步驟六、用鋼絲刷清理待焊部位殘留石英砂，并用丙酮擦凈；焊絲須用汽油清洗及砂皮打磨，要求無(wú)銹蝕、油污，并用丙酮擦凈；步驟七、氬弧焊焊接，完成堆高及蓋面焊；步驟八、焊接結(jié)束后進(jìn)行100% X光拍片檢查，焊縫應(yīng)滿足QJ1842-95I級(jí)要求。隨后的實(shí)施例將證明，采用本發(fā)明的真空電子束焊和鎢極氬弧焊兩種方法相結(jié)合的焊接方法，解決了厚壁殼體焊縫背面余高控制難題，為設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)拓寬了思路。


圖I是本發(fā)明的焊接接頭的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本發(fā)明的焊接接頭局部放大圖。圖3是本發(fā)明焊縫焊接后示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。這些實(shí)施例應(yīng)理解為僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。在閱讀了本發(fā)明記載的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等效變化和修飾同樣落入本發(fā)明權(quán)利要求所限定的范圍。實(shí)施例I本發(fā)明方法在仿產(chǎn)品上實(shí)施，殼體總長(zhǎng)954mm，兩端縮口，一端孔口內(nèi)徑為Φ 66mm,距焊縫722mm,另一端孔口內(nèi)徑Φ 37mm,距焊縫232mm,待焊處直徑Φ85. Imm,待焊處殼體壁厚7. 6mm，材料牌號(hào)為20#鋼，具體方法如下接頭加工筒體和封頭的焊接接頭均加工成如圖1-2所示的結(jié)構(gòu)型式。殼體待焊部位清潔用砂紙清理待焊部位，打磨至金屬光澤，不得有氧化皮、銹斑殘留，再用無(wú)水酒精清潔待焊部位。用裝焊工裝將殼體裝配到位，確保電子束焊部位對(duì)接偏移量< O. 20_，將裝配到位的殼體組件裝夾在型號(hào)為2100/15-150CNC真空電子束焊機(jī)的回轉(zhuǎn)裝置上。對(duì)待焊部位進(jìn)行退磁處理，要求待焊區(qū)域磁場(chǎng)強(qiáng)度不超過(guò)2 X 10-4T，用無(wú)水酒精清理后將待焊殼體開(kāi)進(jìn)真空室，抽真空至真空度達(dá)到3. 5 X 10-2mbar后，選用經(jīng)至少2個(gè)以上驗(yàn)證試驗(yàn)件驗(yàn)證過(guò)的表I電子束焊參數(shù)，依次進(jìn)行電子束焊定位焊、深熔焊和修飾焊。表I.真空電子束焊焊接參數(shù)
焊接順序加速電壓U 電子束流Ih 聚焦電流If 焊接速
定位焊__130__5__318__50_
深熔焊130~ 42— 33050
修飾焊1301236040如圖3所示，電子束焊接結(jié)束后，先對(duì)焊縫進(jìn)行目檢，焊縫正面要求平滑過(guò)渡至基體，再對(duì)焊縫進(jìn)行100% X光拍片檢查，焊縫應(yīng)滿足GJB1718A-2005I級(jí)要求；檢驗(yàn)合格后的殼體，需對(duì)電子束焊焊縫表面及坡口部位進(jìn)行噴砂處理，去除殘留的銹跡、油污等污物。
用鋼絲刷清理待焊部位殘留石英砂，并用丙酮擦凈；規(guī)格及牌號(hào)分別為Φ2、H18CrMoA的焊絲須用汽油清洗及砂皮打磨，要求無(wú)銹蝕、油污，并用丙酮擦凈。用表2氬弧焊焊接參數(shù)，完成“ W ”形部分堆高及蓋面手工氬弧焊，焊接用設(shè)備是 KEMPPY 公司生產(chǎn)的 MASTERTIG AC/DC3500W 焊機(jī)。表2.氬弧焊焊接參數(shù)
權(quán)利要求
1.一種厚壁小直徑產(chǎn)品的焊接方法，其特征在于，將真空電子束焊和鎢極氬弧焊相結(jié)合實(shí)現(xiàn)對(duì)背面余高有嚴(yán)格控制要求的厚壁殼體對(duì)接接頭的焊接，包括如下步驟 步驟一、待焊的兩個(gè)零件均車削成底部帶鈍邊、上部開(kāi)坡口的接頭型式，鈍邊加工需滿足薄壁筒體電子束焊接加工要求，坡口則需滿足鎢極氬弧焊的施焊要求； 步驟二、用砂紙清理待焊部位，并用無(wú)水酒精擦凈，再用裝焊工裝將殼體裝配到位，確保電子束焊部位對(duì)接偏移量< O. 20_，將裝配到位的殼體組件裝夾在電子束焊機(jī)的回轉(zhuǎn)裝置上； 步驟三、對(duì)待焊部位進(jìn)行退磁處理，直至待焊區(qū)域磁場(chǎng)強(qiáng)度不超過(guò)2X 10-4T，用無(wú)水酒精清理后將待焊殼體開(kāi)進(jìn)真空室，抽真空至真空度高于3. 5 X 10-2mbar后，依次進(jìn)行定位焊、深熔焊和修飾焊； 步驟四、電子束焊接結(jié)束后，對(duì)焊縫進(jìn)行100 % X光拍片檢查，焊縫應(yīng)滿足JB1718A-2005I 級(jí)要求； 步驟五、檢驗(yàn)合格后的殼體，對(duì)電子束焊焊縫表面及坡口部位，采用O. 6MPa的噴砂壓力進(jìn)行噴砂處理，去除殘留的銹跡和油污； 步驟六、用鋼絲刷清理待焊部位殘留的石英砂并用丙酮擦凈；焊絲用汽油清洗及砂皮打磨，無(wú)銹蝕和油污，并用丙酮擦凈； 步驟七、氬弧焊焊接，完成堆高及蓋面焊； 步驟八、焊接結(jié)束后進(jìn)行100% X光拍片檢查。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的厚壁小直徑產(chǎn)品的焊接方法，其特征在于，步驟一所述的鈍邊為3. 5mm，坡口為30°。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的厚壁小直徑產(chǎn)品的焊接方法，其特征在于，步驟三所述的電子束焊接選用下表I參數(shù)依次進(jìn)行定位焊、深熔焊和修飾焊。
表I.真空電子束焊焊接參數(shù)
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種厚壁小直徑產(chǎn)品的焊接方法。本發(fā)明采用真空電子束焊和鎢極氬弧焊兩種方法相結(jié)合的焊接方法，解決了厚壁殼體焊縫背面余高控制難題。
文檔編號(hào)B23K15/06GK102909478SQ20111021916
公開(kāi)日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2011年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月2日
發(fā)明者潘麗華, 呂曉雷 申請(qǐng)人:上海新力動(dòng)力設(shè)備研究所