[发明专利]一种真空电子束封焊带磁性钛钢复合坯的焊接方法

说明书

本发明公开了一种焊接装置，其中包括：安装组件、电场组件、控电单元和电子束焊枪，本发明还公开了一种封焊带磁性钛钢复合坯的焊接方法，通过利用控电单元使电场组件产生电场，当电子束焊枪发射电子束，电子束经过电场时，电场对所述电子束施加电场力，削弱了钛钢复合坯施加给电子束的磁场力。在封焊受到磁污染钛钢复合坯时，该方法解决了封焊接头出现漂移、漏焊、低熔深等缺陷，提升了电子束焊接的精度和大熔深，确保了封焊的稳定性和连续性，进一步提高了轧制复合的可靠性。

技术领域

本发明属于金属材料加工技术领域，具体涉及一种焊接装置，特别地，还涉及一种真空电子束封焊带磁性钛钢复合坯的焊接方法。

背景技术

钛钢复合板具有钛复层优良的耐腐蚀性能，又具有基层结构钢的强度和塑性，并且与钛板相比，其经济成本大幅度下降，因此成为了耐腐蚀环境设备制造的理想材料。作为生产钛钢复合板的基础，钛钢复合板中复合坯的制备，受到人们的广泛关注。目前，常用的组坯方式是将钛板置于由两块碳钢板和一定厚度的钢框组成的空心复合坯中，然后再采用真空电子束焊接技术进行封焊组坯。其中，由于电子束焊接技术是以高速电子轰击靶材来实现焊接的，受磁场的影响非常大。而在工业化大生产中钛钢复合坯不可避免的会受到磁污染而带有磁性。在此条件下进行真空封焊时，易出现电子束漂移、焊缝偏转、漏焊和低熔深等问题。

发明内容

本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：在工业化大生产中，钛钢复合坯经常受到磁污染，导致钛钢复合坯带有对电子束焊接不利的磁性。在此条件下进行真空封焊时，易出现电子束漂移、焊缝偏转、漏焊和低熔深等问题。

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明实施例提出一种真空电子束封焊带磁性钛钢复合坯的焊接方法，通过在真空电子束焊枪上加装电子轨迹控制装置，控制电子的移动路径，提高其轰击精度。采用本方法可以针对磁场强度100GS以下的钛钢复合坯进行真空电子束封焊，可以实现封焊接头的连续性、稳定性和有效熔深。

根据本发明实施例的焊接装置，其中，包括：安装组件、电场组件、控电单元和电子束焊枪，所述电场组件设在安装组件上，所述控电单元与所述电场组件配合以便控制所述电场组件所带电荷的电量，所述电子束焊枪设在所述安装组件上，所述电子束焊枪与所述电场组件配合以便所述电子束焊枪所发射的电子束经过所述电场组件产生的电场。

根据本发明实施例的焊接装置带来的优点和技术效果，钛钢复合坯在原料加工、吊运过程会受到磁污染，而且组坯之后磁场分布非常不均匀，具体集中在复合坯的边角部，强度在10GS-100GS之间。若直接进行电子束封焊，电子束将向复合坯边角方向发生偏转，导致焊缝漂移、低熔深、封焊失效等问题。为了达到有效封焊熔深30mm以上的要求，常常要重新进行热处理，以将磁场强度降到10GS以下，随后才能进行正常电子束焊接，这导致生产效率严重降低，生产成本大大提高，甚至导致轧制复合失败。采用本发明所述的焊接装置，在焊接时可通过电场对所述电子束施加电场力，削弱电子束受磁场影响产生的偏转力，从而消除钛钢复合坯的磁污染对电子束焊接效果的影响。

根据本发明实施例的焊接装置，其中，所述安装组件包括挡板、上绝缘件和下绝缘件，所述电子束焊枪设在所述挡板上，所述上绝缘件和所述下绝缘件沿上下方向间隔开地设在所述挡板上，所述电场组件包括上金属板和下金属板，所述上金属板设在所述上绝缘件上，所述下金属板设在所述下绝缘件上，其中所述控电单元与所述上金属板和所述下金属板中的每一者配合以便控制所述上金属板和所述下金属板中的每一者所带电荷的电量。

根据本发明实施例的焊接装置，其中，所述挡板竖直地设置，所述挡板上设有沿所述金属板的长度方向贯通的安装孔，所述电子束焊枪的发射口朝临近所述金属板的方向，以所述金属板的长度方向伸入所述安装孔，所述电子束焊枪的发射口配合在所述安装孔之中。