[发明专利]一种抑制铝基复合材料上聚焦电子束焊接母材熔化的方法

摘要

一种抑制铝基复合材料上聚焦电子束焊接母材熔化的方法，以解决电子束上聚焦焊接方式对中厚板铝基复合材料进行焊接，铝基复合材料上部熔化量过大，导致增强相聚集长大、增强相分布不均及增强作用减弱的问题。方法：一、将待焊接的两块铝基复合材料母材对接面及两个过渡层进行焊前预处理；二、组装过渡层和铝基复合材料母材；三、将过渡层和铝基复合材料母材的组件装入在夹具中，并放入真空舱内进行抽真空；四、焊接采用上聚焦电子束对弯折段上表面进行往复多次加热，利用夹具向铝基复合材料母材对接面施加压力F，弯折段将热量传递至过渡层的竖直段，待铝基复合材料母材在真空舱中冷却至常温，取出焊件；五、修整焊件。本发明用于电子束焊接。

主权项

1.一种抑制铝基复合材料上聚焦电子束焊接母材熔化的方法，其特征在于：所述方法是通过以下步骤实现的：步骤一、焊前预处理：将待焊接的两块铝基复合材料母材(1)对接面及两个过渡层(2)进行焊前预处理；步骤二、组装过渡层(2)和铝基复合材料母材(1)：将两片过渡层(2)夹在两块铝基复合材料母材(1)对接面之间，过渡层(2)的上端应高出铝基复合材料母材(1)上表面，其高出部分为弯折段(2‑2)，两个弯折段(2‑2)分别向外侧弯折，弯折段(2‑2)的弯折长度(b)为1mm～3mm，弯折段(2‑2)与铝基复合材料母材(1)的上表面之间的夹角(α)为10°～20°，两块铝基复合材料母材(1)之间的对接面上下的错边量不超过0.2mm；步骤三、抽真空处理：将步骤二中的过渡层(2)和铝基复合材料母材(1)的组件装入在夹具(3)中，将装夹后的过渡层(2)、铝基复合材料母材(1)及夹具(3)组件放入真空舱内进行抽真空处理；步骤四、上聚焦电子束焊接：焊接采用上聚焦电子束(4)对弯折段(2‑2)上表面进行往复多次加热，上聚焦电子束(4)作用在弯折段(2‑2)的时间为120s，同时利用夹具(3)向铝基复合材料母材(1)对接面施加压力F，弯折段(2‑2)将热量传递至过渡层(2)的竖直段(2‑1)，直至竖直段(2‑1)熔化后与铝基复合材料母材(1)熔为一体后结束焊接，待铝基复合材料母材(1)在真空舱中冷却至常温，取出焊件；步骤五、修整焊件：采用铣床铣掉铝基复合材料母材(1)上表面多余的过渡层(2)，至此，完成铝基复合材料非接触式电子束焊接。