[发明专利]一种大厚度铝合金电子束焊接工艺锁底结构设计方法

摘要

本发明属于大厚度铝合金电子束焊接技术领域，具体涉及一种大厚度铝合金电子束焊接工艺锁底结构设计方法，适用于厚度为150mm～180mm的铝合金电子束的焊接，包括如下步骤：(1)确定排气槽形状；(2)确定排气槽尺寸：(2.1)计算排气槽容积和单位长度排气槽面积；(2.2)确定等腰梯形截面的角度θ：60°；(2.3)计算燕尾槽的槽口宽度；(2.4)确定燕尾槽深度。本发明通过采用穿透焊接的方式，同时创新性的在焊缝背面增加了具有排气槽结构的工艺锁底结构。通过这些方法，保证了：(1)穿透焊时，锁底“兜”住焊漏金属，避免焊漏金属流出导致的焊缝正面凹陷；(2)增加排气槽，加快焊缝内部气体的外排，减少缺陷在焊缝根部的淤积。

主权项

1.一种大厚度铝合金电子束焊接工艺锁底结构设计方法，适用于厚度为150mm～180mm的铝合金电子束的焊接，其特征在于，包括如下步骤：(1)确定排气槽形状在焊接过程中，焊缝金属熔化流动，从焊缝背面流出，同时焊接过程中产生的气体也一同逸出，在锁底上设计排气槽以接收流出的熔化金属；大厚度铝合金电子束焊接工艺锁底结构的锁底排气槽形状为燕尾形，其截面是等腰梯形，槽口宽度L＜槽底宽度L1；当金属熔滴接触到燕尾槽两边壁后，金属熔滴受到边壁挤压，熔滴与边壁发生润湿作用，较大的金属熔滴发生解体并附着在边壁两侧，形成较小的金属熔滴；解体后较小的金属熔滴在重力的作用下，沿边壁流下并相互远离，完成整个导流过程；(2)确定排气槽尺寸(2.1)计算排气槽容积和单位长度排气槽面积排气槽容积V＞焊缝背面漏出金属体积；单位长度排气槽面积S＞铝合金试块的厚度δ*焊缝宽度b*(1+焊接时焊缝金属体积膨胀率)；(2.2)确定等腰梯形截面的角度θ：60°；(2.3)计算燕尾槽的槽口宽度L：燕尾槽的槽口宽度L满足以下两点：槽口宽度L＞背面焊漏金属球的最小尺寸直径dmin，防止焊漏金属熔滴在形成球状的过程中阻塞槽口；槽口宽度d表示焊漏熔滴的平均直径；[0020] (2.4)确定燕尾槽深度：[0021] 槽底宽度燕尾槽面积燕尾槽深度在上述计算确定的燕尾槽深度的数值范围内，结合工艺裕度确定燕尾槽深度。