[发明专利]一种上管座电子束扫描搅拌焊接工艺

权利要求书

1.一种上管座电子束扫描搅拌焊接工艺，其特征在于，包括下述步骤：

步骤一、焊件表面质量和清洁度检查；

步骤二、将上管座中的框板、连接板通过定位焊接夹具进行定位；

步骤三、利用TIG定位点焊对上管座四周的4条焊缝进行焊接；

步骤四、点焊后检查，如果有缺陷，则将焊点缺陷清除后重焊直到没有缺陷；

步骤五、电子束焊接件刚性限位，解除定位焊接夹具，上管座焊接件框板和连接板通过电子束焊接夹具进行刚性限位；

步骤六、采用电子束轰击管座留下可识别标记，标记焊缝起点；

步骤七、电子束固定焊接；

对上管座四周的4条焊缝进行电子束固定焊接；

步骤八、电子束焊接

对上管座四周的4条焊缝进行电子束焊接；

步骤九、解除焊接件刚性限位；

所述的步骤三中，对上管座四周的4条焊缝进行TIG点焊，每条焊缝处3～5点均布点焊，在上管座每一侧面沿焊缝顺序焊接，先焊接一组对应侧面，沿逆时针顺序焊接，再焊接另一组对应侧面，同样沿逆时针焊接；

步骤二中用于将框板和连接板定位的定位焊接夹具，其包括底板安装在底板上的支腿，起到支撑作用，底板上设有内六角圆柱头螺钉，其与固定销或者定位销柱连接，定位销柱穿过框板和连接板，上端安装压板，再通过拧紧螺母紧固；

步骤五中用于将框板和连接板定位的电子束焊接夹具，其包括底板，底板上设有内六角圆柱头螺钉，其与固定销或者定位销柱连接，定位销柱穿过框板和连接板，上端安装压板，再通过拧紧螺母紧固，在底板侧部安装内六角平端紧定螺钉；

所述的步骤九之后若存在缺陷进行电子束补焊和TIG加丝补焊操作；

所述的电子束补焊为电子束扫描搅拌焊接，加速电压为50kV～55kV，起束、收束段束流电流为28～33mA，其余焊缝为35mA～45mA，2.2A～2.8A，焊接速度为0.8m/min～1.9m/min，焊枪与工件距离为120mm～125mm，焊接位置为水平；束流扫描为横向扫描，采用双余弦波形，相位角80度～90度，频率150HZ～220HZ，X、Y方向振幅均为2～5个标准单位；

所述的TIG加丝补焊，电流为55A～100A，电流衰减时间为1～2秒，钨极为直径2.0毫米～3.0毫米的铈钨或纯钨钨极，电源极性为直流正接，焊接位置为水平或横焊位置，保护气体流量为6～9升每分钟，喷嘴直径为8毫米～12毫米，焊丝直径为Φ0.8～Φ1.6毫米；

所述的TIG定位点焊中，电流为45A～55A，电流衰减时间为1～2秒，钨极为直径2.0毫米～3.0毫米的铈钨或纯钨钨极，电源极性为直流正接，焊接位置为水平或横焊位置，保护气体流量为6～9升每分钟，喷嘴直径为8毫米～12毫米，焊丝直径为Φ0.8～Φ1.6毫米；

所述的步骤七的电子束固定焊接中，加速电压为50kV～55kV，束流电流为12mA～20mA，聚焦电流为2.2A～2.8A，焊接速度为0.8m/min～1.9m/min，焊枪与工件距离为120mm～125mm，焊接位置为水平；

所述的步骤八中的电子束焊接采用扫描搅拌电子束焊接方法对所有焊缝进行电子束焊接，加速电压为50kV～55kV，起束、收束段束流电流为28～33mA，其余焊缝为35mA～45mA，2.2A～2.8A，焊接速度为0.8m/min～1.9m/min，焊枪与工件距离为120mm～125mm，焊接位置为水平；束流扫描为横向扫描，采用双余弦波形，相位角80度～90度，频率150HZ～220HZ，X、Y方向振幅均为2～5个标准单位；

所述的步骤六中，首先调整光学或电子观察系统的焦距以保证观察视场中焊缝的图像清晰度；然后校准灯光环境下和阴极加热环境下光学或电子观察系统视场中焊缝的位置，二者偏差不应大于0.05毫米；之后校准灯光环境下和阴极加热环境下光学或电子观察系统视场中电子束焦点的位置，二者偏差不应大于0.05毫米；最后在上管座侧面不影响焊接接头的位置采用电子束轰击管座留下可识别标记，标记焊缝起点。

2.如权利要求1所述的一种上管座电子束扫描搅拌焊接工艺，其特征在于：所述步骤四中的检查是指焊点应无气孔、裂纹、夹钨、夹渣缺陷，焊后框板、连接板之间的间隙不大于0.08毫米～0.15毫米。