[发明专利]一种大型变厚度构件电子束焊接变形控制方法

权利要求书

1.一种大型变厚度构件电子束焊接变形控制方法，其特征在于：待焊接工件(1)为变厚度的板状结构，具体步骤如下：

(1)、采用防变形工装对两个待焊接工件(1)进行装夹，所述防变形工装包括第一固定板(2)、第二固定板(3)、四个拉杆(8)、第一压块(4)、第二压块(5)、第三压块(6)和第四压块(7)，其中第一压块(4)与第二压块(5)为组合结构，组合之后的型面与待焊接工件(1)厚度较大的一端的外表面贴合，第三压块(6)和第四压块(7)为组合结构，组合之后的型面与待焊接工件(1)厚度较小的一端的外表面贴合，具体装夹方法如下：

(1-1)、将四个拉杆(8)的一端固定安装在第一固定板(2)上，并使四个拉杆(8)垂于第一固定板(2)，将第一压块(4)与第二压块(5)放置在第一固定板(2)上，并使两个待焊接工件(1)焊接面贴合后，将厚度较大的一端通过第一压块(4)与第二压块(5)进行固定，保证厚度较大的一端的外表面与第一压块(4)与第二压块(5)组合之后的型面相贴合；

(1-2)、将两个待焊接工件(1)厚度较小的一端通过第三压块(6)和第四压块(7)进行固定，保证厚度较小的一端的外表面与第三压块(6)和第四压块(7)组合之后的型面相贴合；

(1-3)、安装第二固定板(3)，将第二固定板(3)放置在第三压块(6)和第四压块(7)上方，并将四个拉杆(8)的另一端固定安装在第二固定板(3)上，从而将四个压块和待焊接工件(1)压紧；

(2)、将装夹待焊接工件(1)的防变形工装工件放置于真空电子束焊机的操作台上，并进行固定；

(3)、采用电子束小束流对焊缝进行预定位，定位方式为焊缝双面定位，定位焊采用的电子束工艺参数为加速电压50～60kV，聚焦电流1500～1600mA，焊接束流10～50mA，焊接速度为500～1500mm/min；

(4)、采用电子束焊接工艺对定位后的工件进行焊接，焊接方式为双面焊接，第一面焊接工艺参数为：加速电压50～60kV，聚焦电流1500～1600mA，焊接束流10～120mA，焊接速度500～1500mm/min，第二面焊接工艺参数中加速电压、聚焦电流、焊接速度与第一面焊接相同，焊接束流比第一面焊接增加10％～20％。

2.根据权利要求1所述的一种大型变厚度构件电子束焊接变形控制方法，其特征在于：所述第一压块(4)与第二压块(5)上均开设台阶面，组合之后形成非连续的两段贯通槽，两个待焊接工件(1)厚度较大的一端分别位于其中一段贯通槽内，焊缝则从两段贯通槽之间的区域露出。

3.根据权利要求2所述的一种大型变厚度构件电子束焊接变形控制方法，其特征在于：所述两段贯通槽的深度均为待焊接工件(1)焊缝深度的10％～50％。

4.根据权利要求1所述的一种大型变厚度构件电子束焊接变形控制方法，其特征在于：所述第三压块(6)和第四压块(7)上均开设台阶面，组合之后形成非连续的两段贯通槽，两个待焊接工件(1)厚度较小的一端分别位于其中一段贯通槽内，焊缝则从两段贯通槽之间的区域露出。

5.根据权利要求4所述的一种大型变厚度构件电子束焊接变形控制方法，其特征在于：所述两段贯通槽的深度均为待焊接工件(1)焊缝深度的10％～50％。

6.根据权利要求1～5之一所述的一种大型变厚度构件电子束焊接变形控制方法，其特征在于：所述待焊接工件(1)的截面为梯形，材料为铝合金、钛合金或钢。

7.根据权利要求1～5之一所述的一种大型变厚度构件电子束焊接变形控制方法，其特征在于：所述待焊接工件(1)的焊缝厚度为10mm～150mm，焊缝为等厚度焊缝或变厚度焊缝。

8.根据权利要求1～5之一所述的一种大型变厚度构件电子束焊接变形控制方法，其特征在于：所述防变形工装的材料为6061铝合金。

9.根据权利要求1～5之一所述的一种大型变厚度构件电子束焊接变形控制方法，其特征在于：所述四个压块与待焊接工件(1)表面贴合的型面要求为：贴合后间隙不超过0.2mm，贴合的长度超过50mm，以起到限制变形的作用。

10.根据权利要求1所述的一种大型变厚度构件电子束焊接变形控制方法，其特征在于：所述步骤(3)中，定位焊采用分段定位方式，以减少定位焊的热影响，每段定位长度为10～50mm。