[发明专利]一种控制液压作动筒电子束焊缝淬硬脆化裂纹的方法

说明书

技术领域

本发明属于航空发动机零部件制造技术领域，特别是涉及一种控制液压作动筒电子束焊缝淬硬脆化裂纹的方法。

背景技术

液压作动筒作为航空发动机的重要组成部件，作用是控制发动机尾喷口的张合，液压作动筒由衬筒和后盖组成，两者是通过电子束焊接方式密封连接在一起的，且对焊缝的质量有着极高的要求。

液压作动筒的材料为马氏体不锈钢，而马氏体不锈钢具有淬硬性强的特点，液压作动筒按照焊后设计标准，应该在焊后8小时内对液压作动筒进行热处理，但是受到液压作动筒的结构限制，是无法进行热处理的。

由于液压作动筒没有进行过热处理，这会导致液压作动筒焊缝出现淬硬脆化裂纹的几率增大，在实际生产过程中，就发现了多个液压作动筒零件在焊缝处出现了淬硬脆化裂纹，使液压作动筒的焊缝质量无法得到保证。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种控制液压作动筒电子束焊缝淬硬脆化裂纹的方法，从电子束焊接工艺入手，通过重新设定电子束焊接工艺参数和工艺流程，能够在液压作动筒焊缝处起到类似回火热处理作用，有效控制焊缝淬硬脆化裂纹的出现。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种控制液压作动筒电子束焊缝淬硬脆化裂纹的方法，包括如下步骤：

步骤一：沿衬筒及后盖焊缝接口两侧20mm范围的表面进行抛光处理，直至出现金属光泽，再将衬筒与后盖过盈装配在一起，保证焊缝间隙不大于0.06mm，错牙量不大于0.25mm；

步骤二：利用定位夹具将装配后的液压作动筒进行装夹定位，保证液压作动筒与定位夹具之间的间隙不大于0.1mm；

步骤三：将液压作动筒连同定位夹具送入真空电子束焊机的真空室内，真空室内的压强不大于6.4×10^-4mbar；

步骤四：对真空室内的液压作动筒实施定位焊，定位焊参数为：高压为150KV，聚焦电流为2735mA，电子束流为2～4mA，焊接速度为10mm/s，波形为三角波，幅值为1.0mm，频率为200赫兹；

步骤五：对液压作动筒进行正式的电子束焊接，电子束焊接参数为：高压为150KV，聚焦电流为2735mA，电子束流为6mA，焊接速度为10mm/s，波形为三角波，幅值为1.0mm，频率为200赫兹；

步骤六：当正式的电子束焊接完成30秒后，再对液压作动筒焊缝进行低能量密度电子束扫描处理，具体焊接参数为：高压为150KV，聚焦电流为2830mA，电子束流为3.6mA，焊接速度为10mm/s，波形为三角波，幅值为1.2mm，频率为200赫兹；

步骤七：当低能量密度电子束扫描处理完成后，继续保持真空室的真空状态5分钟，以降低焊缝的冷却速度，真空保压时间结束，再向真空室内充气，然后取出液压作动筒，焊接工作完成。

液压作动筒焊缝位置的定位焊采用四点均布对称定位。

本发明的有益效果：

本发明在液压作动筒无法进行热处理的前提下，从电子束焊接工艺入手，通过重新设定电子束焊接工艺参数和工艺流程，以控制焊缝区域的温度场变化，同时增加对焊缝的低能量密度电子束扫描处理步骤，之后还对焊缝进行缓冷处理，从而使焊缝处起到了类似回火热处理的作用，进而有效控制了焊缝淬硬脆化裂纹的出现，使液压作动筒焊缝质量得到有效保证。

附图说明

图1为液压作动筒结构示意图；

图中，1—衬筒，2—后盖，3—焊缝。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

所述的一种控制液压作动筒电子束焊缝淬硬脆化裂纹的方法，包括如下步骤：

步骤一：沿衬筒及后盖焊缝接口两侧20mm范围的表面进行抛光处理，直至出现金属光泽，再将衬筒与后盖过盈装配在一起，保证焊缝间隙不大于0.06mm，错牙量不大于0.25mm；

步骤二：利用定位夹具将装配后的液压作动筒进行装夹定位，保证液压作动筒与定位夹具之间的间隙不大于0.1mm；

步骤三：将液压作动筒连同定位夹具送入真空电子束焊机的真空室内，真空室内的压强不大于6.4×10^-4mbar；

步骤四：对真空室内的液压作动筒实施定位焊，定位焊参数为：高压为150KV，聚焦电流为2735mA，电子束流为2～4mA，焊接速度为10mm/s，波形为三角波，幅值为1mm，频率为200赫兹；