[发明专利]一种2A70铝合金的电子束焊方法及夹具

说明书

本申请提供了一种2A70铝合金的电子束焊方法及夹具，属于焊接工艺技术领域，包括对零件进行清洗，通过第一夹具对零件的两端进行压紧装配；将装配好的零件放入电子束焊机，零件的待焊位置和电子束焊机的电子枪的正下方位置具有一定的偏移距离，采用第一电子束流对待焊位置进行定位焊；取出零件，对夹具进行拆卸，通过第二夹具对零件的一端固定；将固定好的零件放入电子束焊机，采用第二电子束流对待焊位置进行焊接，第二电子束流的电子束斑为多束，第二电子束流的能量大于第一电子束流的能量。通过本申请的处理方案，避免焊缝产生裂纹、穿孔、气孔等缺陷，实现零件合格焊接。

技术领域

本申请涉及焊接工艺技术领域，尤其涉及一种2A70铝合金的电子束焊方法及夹具。

背景技术

2A70铝合金(旧牌号LD7铝合金)是一种可热处理强化的合金，该合金具有高的耐热性，使用温度在200℃-250℃，可用于制造航空发动机活塞、叶轮、轮盘及其它在较高温度下使用的零件，材料的冷热加工性能较好，熔焊性能不佳。

某型发动机一处通风叶轮零件采用2A70材料制造，同时，需要将其与壳体焊接连接，受结构限制，该零件无法采用摩擦焊等固相焊接方法，只能采用电子束焊方法，但受限于2A70铝合金自身熔焊性能不佳、零件焊接时约束条件，以及焊接时金属蒸汽干扰等综合影响，导致零件电子束焊时易产生裂纹、气孔、放电穿孔等缺陷影响焊接质量。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种2A70铝合金的电子束焊方法及夹具，至少部分解决现有技术中存在的2A70铝合金的零件在电子束焊时易产生裂纹、气孔、放电穿孔等缺陷影响焊接质量的问题。

第一方面，本申请实施例提供一种2A70铝合金的电子束焊方法，用于焊接由2A70铝合金制成的零件，所述方法包括：

对零件进行清洗，通过第一夹具对所述零件的两端进行压紧装配；

将装配好的所述零件放入电子束焊机，所述零件的待焊位置与所述电子束焊机的电子枪的正下方位置具有一定的偏移距离，采用第一电子束流对所述待焊位置进行定位焊；

取出所述零件，对所述第一夹具进行拆卸，通过第二夹具对所述零件的一端进行固定，去除所述零件在焊接过程中的外加固定约束；

将固定好的所述零件放入所述电子束焊机，采用第二电子束流对所述待焊位置进行焊接，所述第二电子束流的电子束斑为多束，所述第二电子束流的能量大于所述第一电子束流的能量。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述第一电子束流的焊接参数设置为：工作电压为150KV，工作距离为1020±10mm，表面聚集电流为1903±15mA，偏转参考值为782，焊接时聚集电流为1933±15mA，电子束流为3±0.5mA，焊接速度为1200±10mm/min。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述第二电子束流通过高频线圈控制实现电子束流偏转扫描功能，将所述电子束斑设置为3束，依次分别为第一分束流、第二分束流和第三分束流，所述第一分束流用于预热，所述第二分束流用于焊接，所述第三分束流用于后热。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述第二分束流的焊接参数设置为：工作电压为150KV，工作距离为1020±10mm，表面聚集电流为1903±15mA，偏转参考值为782，焊接时聚集电流为1923±15mA，电子束流为10±0.5mA，焊接速度为1200±10mm/min；所述第一分束流和所述第三分束流的能量均小于所述第二分束流的能量。