[发明专利]紧凑细密5A06铝合金装配组件的焊接工艺方法

摘要

本发明涉及一种新型紧凑细小致密结构组件的真空电子束焊接工艺方法，此组件包括两个密闭排列结构的5A06铝合金组合件板材，组件内部中空结构，有凸凹不平的装配组件，两块板材装配组合后厚度共10mm，长度800mm，在配合的两块板材之间留有5mm的空间供冷却循环水流通使用，焊缝为两块板对接后的连接处，表面焊缝分布细小致密，焊缝宽度在1mm左右(图1所示)，焊接面积大，焊缝长，因组件用处特殊，对焊接后的质量要求较高，既要保证焊接质量又要保证焊接后焊缝的气密强度要求。本发明不需要增加任何特殊装置，保证焊接后不变形、不开裂，无表面凹陷问题，焊接质量达到航天标准QJ2698-1995I级要求，气密性条件达到1.5MPa，保压30min要求。

主权项

紧凑细密5A06铝合金装配组件的焊接工艺方法主要包括以下步骤：(1)对5A06铝合金组件进行酸洗，去除零件表面的氧化膜、非金属杂质，用热风吹干，不能残留有水、油及其杂质；(2)将5A06铝合金组合件板材配合对接，在装配焊接前进行刮削、校形，对两块板的焊接部位和热影响区附近进行刮削，直至露出金属光泽，使是两个焊接对接面不能有毛刺；(3)用过滤后无水的高压空气把表面和孔洞内部的铝屑和杂质吹干净。检查板材配合质量，要求间隙不大于0.15mm，阶差不大于0.1mm，用白绸布蘸无水乙醇擦拭组合件板材待焊部位；(4)将待焊组件装卡固定后放入真空电子束焊舱中，首先对组件进行定位焊，焊缝较长的对接焊缝定位焊长度为10mm，间距50mm，较短的对接焊缝定位焊长度为5mm，间距10mm，定位焊完成后及时焊接，以免焊缝受其它因素污染；(5)在整个结构焊接构件中，焊接顺序为I、II、III、IV，即在焊接整个组合件中，先把类型I的环形焊缝逐个焊接完成后，在继续焊接类型II焊缝、类型III焊缝、类型IV焊缝，类型I、II为小环形焊缝，焊缝较小，为了控制焊后开裂和表面凹陷问题，须采用不同的焊接参数进行焊接，I、II焊缝的起熄弧方法，在起熄弧点1处开始起弧，逐渐增加电流，焊接参数为：加速电压Ub＝140kV，聚焦电流Ic＝2048mA，电子束流Ib＝3.5mA，焊接速度V＝10mm/s，偏摆频率 100HZ。到2处电流达到焊接参数电流，焊接参数为：加速电压Ub＝140kV，聚焦电流Ic＝2048mA，电子束流Ib＝5mA，焊接速度V＝10mm/s，偏摆频率100HZ；从2到3行程焊接参数保持不变，焊完环形小焊缝一周后，从3处开始逐减电流到4处电流减至一半，4、5之间参数保持不变，从5到6处电流逐减为0，焊接结束，以此参数规律将组件上类型I环形焊缝逐个焊接完成；(6)类型II环形焊缝为确保焊接后不开裂不变形，也采用不同的焊接参数，在起熄弧点1处开始起弧，逐渐增加电流，焊接参数为：加速电压Ub＝140kV，聚焦电流Ic＝2048mA，电子束流Ib＝3.5mA，焊接速度V＝10mm/s，偏摆频率100HZ；到2处电流达到焊接参数电流，焊接参数为：加速电压Ub＝140kV，聚焦电流Ic＝2048mA，电子束流Ib＝4.6mA，焊接速度V＝10mm/s，偏摆频率100HZ，从2到3行程焊接参数保持不变，焊完小焊缝，从3处开始逐减电流到4处电流减至一半，4、5之间保持参数不变，从5到6处电流逐减为0，焊接结束，以此参数规律将组件上类型II环形焊缝逐个焊接完成；(7)类型III焊缝为大尺寸焊缝，定位完成后直接进行焊接，焊接参数为：加速电压Ub＝140kV，聚焦电流Ic＝2048mA，电子束流Ib＝4.6mA，焊接速度V＝10mm/s，偏摆频率100HZ，以此参数规律将组件上类型III环形焊缝逐个焊接完成；(8)类型IV焊缝为外周最长焊缝，定位完成后直接采用参数焊完，焊接参数：加速电压Ub＝140kV，聚焦电流Ic＝2048mA，电子束流Ib＝5mA，焊接速度V＝10mm/s，偏摆频率100HZ；通过以上分步焊接方式，将组合板上所有焊缝焊完。