[发明专利]一种无氧铜电子束焊接参数预测计算方法

说明书

本发明提供了一种无氧铜电子束焊接参数预测计算方法，包括采集待焊件焊缝处厚度数据、设定参数值、比较数值、代入计算、判断数值、返回数值等步骤。本发明的计算方法通过大量的试验和理论作为基础，可以根据被焊无氧铜的零件要求迅速准确的获得了焊接主要参数值，简单明了，方便电脑程序语言的实现，为工程生产提供快速地调试焊接参数的途径，准确有效确定焊接参数，避免了多次重复解剖被焊试样，缩短了工艺试验时间，提高了生产效率具有较高的实用价值和广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及电子束焊接技术领域，具体涉及一种无氧铜电子束焊接参数预测计算方法。

背景技术

一方面无氧铜具备高导电性，在热核聚变、粒子加速器和微波技术应用领域被广泛应用，在制造无氧铜零件时，避免不了会对其进行焊接加工，由于无氧铜的导热率比普通碳钢大约8倍，在达到熔化温度时，无氧铜的表面张力比碳钢小1/3，线膨胀系数及收缩率比碳钢大1倍以上，熔融金属流动性方面，无氧铜比碳钢大约1.5倍，造成传统的电弧熔化焊无法直接焊接无氧铜零件，需要预热至400℃左右的高温进行焊接，劳动强度大，同时，液态的无氧铜具有较强的吸气性和一定的氧化性，导致焊接过程中容易出现裂纹、气孔等缺陷。

另一方面电子束焊接具备高的能量密度，大的焊缝深宽比，窄的焊接接头热影响区，使得电子束焊接技术在对焊接质量要求严格的航空、航天与核电等行业被广泛使用，真空电子束焊接因具备真空环境，可以在无需预热情况下对大厚度无氧铜进行穿透焊接，同时提高无氧铜焊缝的纯净度，减少气孔、裂纹等缺陷，这一焊接技术的巨大优势正逐步取代传统的电弧熔化焊接方式。但是电子束焊接参数的准确性，直接影响无氧铜焊缝的成型质量，在现场焊接过程中，需要凭经验对焊接试板进行不断试焊，调出适合的焊接参数，给焊接参数确定工作带来了很大的麻烦。因此针对这一现状，迫切需要开发一种可以准确预测无氧铜电子束焊接参数的计算方法，以满足现场焊接的需要。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种无氧铜电子束焊接参数预测计算方法，以达到准确有效确定焊接主要参数、减少多次重复解剖被焊试样、提高焊接效率的目的。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明提供了一种无氧铜电子束焊接参数预测计算方法，包括以下步骤：

步骤1、采集待焊件焊缝处厚度数据H，单位为mm；

步骤2、设定加速电压U、焊接电流I、焊接速度v和焊缝熔深h四个参数中的任意三个参数值；

步骤3、若步骤2中设置的参数含有焊缝熔深，则将焊缝熔深参数值与数据H做比较，若焊缝熔深参数值h小于等于H，则继续下一步骤，否则重新设定步骤2中的参数值；

步骤4、将步骤2中设定好的三个参数值代入无氧铜电子束焊接参数预测计算函数中，计算得到未知的第四个参数值，所述无氧铜电子束焊接参数预测计算函数为

h = 0.15U + 0.4I + 25 ÷ v－38

其中，h单位为mm，U单位为kV，I单位为mA，v单位为mm/s；

步骤5、若步骤4中计算得到的参数值为焊缝熔深参数值，则将焊缝熔深参数值h与数据H做比较，若焊缝熔深参数值h小于等于H，则返回步骤2设定的三个参数值和步骤4计算得到参数值作为无氧铜电子束焊接参数的预测值，否则重新设定步骤2中的参数值，重复步骤3、步骤4、步骤5，直至返回得到无氧铜电子束焊接参数的预测值为止。

优选地，步骤1中，当所述待焊件焊缝背面附有引出电子束焊缝钉尖缺陷的无氧铜垫板时，所述待焊件焊缝处厚度数据H的值为待焊无氧铜零件的焊缝实际厚度数据H1与无氧铜垫板的实际厚度数据H2的数值之和。

优选地，所述无氧铜垫板的实际厚度数据H2的值不小于待焊无氧铜零件的焊缝实际厚度数据H1值的30%。