[发明专利]耐高温金属材料焊后双重电子束局部热处理方法

摘要

本发明属于一种高能束热处理技术，适用于各种高温钛合金、高温合金材料电子束焊接结构的焊后双重热处理，涉及一种耐高温金属材料焊后双重电子束局部热处理方法。本发明提高了电子束局部热处理温度，扩展了技术的应用范围，可实现零件的多重热处理加工；在一次真空循环中，完成电子束焊接及焊后双重电子束局部热处理集成加工，提高了生产效率，清洁节能，节约成本；可以解决高温钛合金发动机构件电子束焊后无法整体热处理的实际问题，改善接头的组织性能，提高接头的持久性能。

主权项

1.一种耐高温金属材料焊后双重电子束局部热处理方法，其热处理方法是，一、搭建双重电子束局部热处理工艺平台(1)测温系统建立采用氩弧焊及电阻点焊将热电偶焊装于试板背面距焊缝中心小于10mm处，通过补偿导线将热电偶连接到温度记录仪上，实时记录测试位置的温度变化；通过光学测温仪对试板上表面热处理区域温度场进行实时监测；(2)优化扫描系统通过微机控制高频扫描线圈，调整扫描方式、扫描面积点阵及最长扫描时间，对包含焊缝的局部区域作电子束扫描热处理，扫描区域沿焊缝长度方向与垂直焊缝宽度方向的比达到5∶1以上；二、双重电子束局部热处理(1)电子束焊接钢丝刷去除材料表面氧化膜后在真空电子束焊机中施焊，电子束焊接参数：加速电压Ua＝60～150kV，束流If＝20～100mA，焊接速度V＝600～1000mm/min，枪距工件表面距离H＝300～800mm，真空度3×10-2～8×10-2Pa，试件完全深熔穿透；(2)电子束局部固溶热处理电子束焊后在焊态真空环境下保持2～5min，采用矩形扫描方式，在扫描系统中设定扫描面积点阵、最长扫描时间、线圈距工件距离，控制扫描系统沿焊缝长度方向的扫描距离与垂直焊缝宽度的扫描距离比达到5∶1以上，通过高频偏摆使电子束面热源覆盖整条焊缝；增加束流至20～50mA，使试件迅速升温到980℃～1120℃；再调整减少束流至50～15mA，保温5～10min；关闭束流，使试件在真空环境下冷却至600℃；(3)电子束局部退火热处理采用(2)中的束流偏摆扫描方式，增加束流至8～15mA进行第二重电子束局部退火热处理：升温至700～800℃，调整减少束流至10～8mA，保温10～15min；降低束流缓冷至300℃，关闭束流；