[发明专利]一种变高度、变厚度工件电子束焊接工装、装置及使用方法

说明书

本发明公开了一种变高度、变厚度工件电子束焊接工装、装置及其使用方法，涉及电子束焊接技术领域，解决了传统焊接方法在面对变高度、变厚度工件焊接时，焊缝质量不一致的问题。包括工装本体、若干压条和若干抱箍，工件放置于工装本体上，抱箍套于工件表面将工件固定于工装本体上，压条将工件压紧于工装本体上。本发明可整体结构简单，通过对设备参数的调整使变高度或变厚度工件可以在一次操作内完成焊接，有效提高焊接效率。

技术领域

本发明主要涉及电子束焊接技术领域，具体为一种变高度、变厚度工件电子束焊接工装、装置及使用方法。

背景技术

电子束焊接具有加热功率密度大、焊缝深宽比大、焊后变形小的特点。焊接时处于真空氛围，特别适用于活性强、纯度高和极易被大气污染的金属的焊接。其参数可调节范围广，适应性强，各种参数能各自单独进行调节，调节范围很宽。电子束流可从几毫安到几百毫安；加速电压可从及时千伏到几百千伏。焊接件厚度可从0.1mm一直到100mm。焊接接头焊后可靠性高，被广泛应用于航空、航天等高精尖领域。

电子束焊接主要参数包括加速电压、电子束流、焊接速度、聚焦电流及工作距离等。提高加速电压可增加焊缝熔深，这是由于提高加速电压不仅使电子束功率增加，而且改善了电子束流的聚焦性。电子束流增加，电子束功率增加，热输出增加，焊缝熔深增加。焊接速度增加，热输出降低，熔深变浅。聚焦电流改变可以改变磁透镜的焦距，进而改变焦点位置，从而实现上聚焦、下聚焦或表面聚焦。工作距离指磁透镜中心到焊件的距离。工作距离发生变化，电子束在工件表面上的能量密度发生改变。为保证焊缝质量一致性需满足电子束在工件上能量密度均匀一致。

目前国内的真空电子束焊机绝大部分为固定枪结构，通过平台或转盘移动实现工件焊接，这种方式焊接高度和厚度没有变化的工件是满足焊缝质量要求的。然而面对变高度和变厚度得复杂结构的工件则不能满足对焊缝质量的要求，则需要设计一种针对复杂结构工件的焊接工装、装置及方法来保证焊缝质量一致。

发明内容

本发明为了解决上述背景技术中提到的技术问题，提出了一种变高度、变厚度工件电子束焊接工装、装置及使用方法，适用于固定枪的电子束焊接设备，可以连续的对焊缝接头位置高度或焊接接头截面厚度发生变化的工件进行焊接操作。利用此方法可以实现对变高度、变厚度工件焊缝的一次性连续焊接，简化焊接过程，解决以往面对变高度、变厚度工件需通过多次多段焊接、必须调节焊缝处于同一水平面的问题，既能保证焊缝质量均匀一致同时也提高了焊接效率。

本发明提出了一种变高度、变厚度工件电子束焊接工装，其主要包括工装本体、若干压条和若干抱箍，工件放置于工装本体上，抱箍套于工件表面将工件固定于工装本体上；压条将工件压紧于工装本体上，保证焊接过程工件稳定性并防止焊后变形。

更进一步地，所述工装本体包括芯轴、若干散热条和若干支撑结构，所述芯轴上安装有若干支撑，支撑结构上安装有散热条，散热条对焊接产生的热量进行传导。

更进一步地，所述支撑结构包括第一支撑、第二支撑和第三支撑，所述第一支撑、第二支撑和第三支撑均与散热条连接，第一支撑位于工装本体下部，第二支撑位于工装本体中部，第三支撑位于工装本体上部。

更进一步地，所述压条下端与第一卡阶连接固定，压条上端与第二卡阶连接固定。

更进一步地，所述第一支撑和第三支撑上设置有卡阶结构对压条位置进行固定。

更进一步地，所述压条与散热条配合，将工件压紧于散热条上。

更进一步地，所述抱箍分为左右两部分，两部分配合对工件进行固定。

更进一步地，所述抱箍包括第一抱箍和第二抱箍，第一抱箍固定工件下端，第二抱箍固定工件上端。

一种采用上述一种变高度、变厚度工件电子束焊接工装的焊接装置，包括变高度、变厚度工件电子束焊接工装和电子束焊机，所述芯轴装夹到电子束焊机转盘上。