本發(fā)明涉及焊接領(lǐng)域，特別涉及了一種刷式封嚴環(huán)組件的真空電子束焊接方法。

背景技術(shù)：

刷式封嚴環(huán)組件常用聯(lián)接技術(shù)：

1)氬弧焊聯(lián)接技術(shù)由于氬弧焊焊接熱輸入較大，焊接變形嚴重，同時熔合深度較淺，接頭缺陷較多，刷絲容易斷裂，密封效果差，組件合格率低。

2)機械聯(lián)接技術(shù)通過背板的特殊設(shè)計結(jié)構(gòu)保證刷絲的緊密固定，此技術(shù)由于對刷絲排列要求較高，同時刷絲固定處需大角度彎曲，容易斷裂，工藝性較差，現(xiàn)階段工廠生產(chǎn)很難滿足小批量生產(chǎn)要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決一般方法中刷絲與背板聯(lián)接強度低、組件焊接變形大的問題，特提供了一種刷式封嚴環(huán)組件的真空電子束焊接方法。

本發(fā)明提供了一種刷式封嚴環(huán)組件的真空電子束焊接方法，其特征在于：所述的刷式封嚴環(huán)組件的真空電子束焊接方法，刷式封嚴環(huán)組件結(jié)構(gòu)及焊接中，焊接接頭要求：寬度在4.0～4.5mm之間，熔深在3.2～3.8mm之間，同時焊接接頭平整，刷絲無未熔合、斷裂的現(xiàn)象；

采用真空電子束焊接方法，對焊縫進行清理，減少焊接過程中產(chǎn)生的缺陷，確定了刷式封嚴環(huán)組件的焊接工藝路線：焊前超聲波清洗——烘干——真空電子束焊——焊后檢查——真空熱處理；

組件的焊前準備：刷絲和背板、刷絲和刷絲之間排列緊密，很難通過常規(guī)清理手段將組件清理干凈，通過對組件的超聲波清洗，減少焊縫中的油污、氧化物、粉塵雜質(zhì)，清洗完進行烘干，保證了焊接接頭的質(zhì)量；

刷式封嚴環(huán)組件的真空電子束焊接工藝參數(shù)：通過多次小線能量的電子束焊接，保證了焊接接頭的寬度和深度，使得刷絲和背板能充分熔合，同時減少了焊接產(chǎn)生的變形；

專用真空電子束焊接工裝，在焊接的過程中，保持對背板的壓力，焊接完成后，連帶焊接工裝一起進行真空熱處理，在消除焊接應(yīng)力的同時，顯著減少焊接引起的變形。

焊接接頭的超聲波檢測：焊后采用超聲波檢測焊接接頭，主要檢查接頭內(nèi)部的氣孔、裂紋的焊接缺陷。

所述的刷式封嚴環(huán)組件的真空電子束焊接方法，采用：

1)焊前超聲波清洗：在焊接前，組件采用超聲波清洗，清洗時間1.5～2小時；

2)烘干：清洗完成后，在烘干爐中110～120℃進行烘干，時間1～1.5小時，將刷絲間隙中剩余清洗液烘干；

3)真空電子束焊：由于刷絲的特殊結(jié)構(gòu)，電子束焊接過程中要嚴格控制電子束焊接的熔深和冷卻時間；焊接熔深過大、冷卻速度過快，容易造成刷絲的斷裂，同時焊縫表面容易產(chǎn)生塌陷，對后續(xù)的加工不利；電子束焊接過程中，采用多次焊接、逐漸增加焊接電流，逐漸增加熔深的工藝方法，延長零件的冷卻時間，避免焊接過程中產(chǎn)生焊接缺陷；

真空電子束焊接時采用高壓150kV、聚焦1928mA、三角波、掃描頻率200Hz、幅值2.5mm、焊接速度10mm/s、焊接束流2.0～4.0mA逐漸增大；修飾焊時，聚焦電流增加到1968mA、掃描幅值增加到3.2mm，焊接束流為2.2mA；

具體工藝參數(shù)見表1，焊接熔深測量見圖2，焊接次數(shù)與熔深H關(guān)系見表2，最終熔深控制的3.4～3.6mm。

由于背板間距較大，一般為2.5～3.0mm，焊接過程中要求嚴格控制焊縫的寬度，防止出現(xiàn)刷絲未熔合的現(xiàn)象，因此焊接過程應(yīng)提高電子束的掃描幅值，適當加大焊縫的寬度。

表1刷式封嚴環(huán)真空電子束焊接工藝參數(shù)

表2焊接次數(shù)與熔深H關(guān)系

4)焊后檢查

刷式封嚴環(huán)電子束焊接完成后，主要采用目視檢查。目視檢查主要檢查焊縫表面質(zhì)量，要求符合相關(guān)的標準要求。

5)真空熱處理

焊后檢查合格的零件連同焊接工裝一同進行真空熱處理。

本發(fā)明的優(yōu)點：

本發(fā)明刷式封嚴環(huán)組件的真空電子束焊接方法，真空電子束焊接過程穩(wěn)定可控，焊接參數(shù)可以精確調(diào)整，焊接重復(fù)性好；真空環(huán)境下焊接，接頭缺陷少、質(zhì)量高，焊縫一致性好；接頭強度高，刷絲熔合充分，和背板結(jié)合強度高；焊接過程簡單，適合批量生產(chǎn)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖及實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明：

圖1為刷式封嚴環(huán)組件結(jié)構(gòu)及焊接工裝示意圖；

圖2為焊接次數(shù)與熔深H關(guān)系示意圖；

圖中，1為刷絲，2為背板I，3為背板II，4為短螺釘，5為長螺釘，6為工裝。

具體實施方式

實施例1

本實施例提供了一種刷式封嚴環(huán)組件的真空電子束焊接方法，其特征在于：所述的刷式封嚴環(huán)組件的真空電子束焊接方法，刷式封嚴環(huán)組件結(jié)構(gòu)及焊接中，焊接接頭要求：寬度在4.0～4.5mm之間，熔深在3.2～3.8mm之間，同時焊接接頭平整，刷絲無未熔合、斷裂的現(xiàn)象；

采用真空電子束焊接方法，對焊縫進行清理，減少焊接過程中產(chǎn)生的缺陷，確定了刷式封嚴環(huán)組件的焊接工藝路線：焊前超聲波清洗——烘干——真空電子束焊——焊后檢查——真空熱處理；

組件的焊前準備：刷絲和背板、刷絲和刷絲之間排列緊密，很難通過常規(guī)清理手段將組件清理干凈，通過對組件的超聲波清洗，減少焊縫中的油污、氧化物、粉塵雜質(zhì)，清洗完進行烘干，保證了焊接接頭的質(zhì)量；

刷式封嚴環(huán)組件的真空電子束焊接工藝參數(shù)：通過多次小線能量的電子束焊接，保證了焊接接頭的寬度和深度，使得刷絲和背板能充分熔合，同時減少了焊接產(chǎn)生的變形；

專用真空電子束焊接工裝，在焊接的過程中，保持對背板的壓力，焊接完成后，連帶焊接工裝一起進行真空熱處理，在消除焊接應(yīng)力的同時，顯著減少焊接引起的變形。

焊接接頭的超聲波檢測：焊后采用超聲波檢測焊接接頭，主要檢查接頭內(nèi)部的氣孔、裂紋的焊接缺陷。

所述的刷式封嚴環(huán)組件的真空電子束焊接方法，采用：

1)焊前超聲波清洗：在焊接前，組件采用超聲波清洗，清洗時間1.5小時；

2)烘干：清洗完成后，在烘干爐中110℃進行烘干，時間1小時，將刷絲間隙中剩余清洗液烘干；

3)真空電子束焊：由于刷絲的特殊結(jié)構(gòu)，電子束焊接過程中要嚴格控制電子束焊接的熔深和冷卻時間；焊接熔深過大、冷卻速度過快，容易造成刷絲的斷裂，同時焊縫表面容易產(chǎn)生塌陷，對后續(xù)的加工不利；電子束焊接過程中，采用多次焊接、逐漸增加焊接電流，逐漸增加熔深的工藝方法，延長零件的冷卻時間，避免焊接過程中產(chǎn)生焊接缺陷；

真空電子束焊接時采用高壓150kV、聚焦1928mA、三角波、掃描頻率200Hz、幅值2.5mm、焊接速度10mm/s、焊接束流2.0～4.0mA逐漸增大；修飾焊時，聚焦電流增加到1968mA、掃描幅值增加到3.2mm，焊接束流為2.2mA；

具體工藝參數(shù)見表1，焊接熔深測量見圖2，焊接次數(shù)與熔深H關(guān)系見表2，最終熔深控制的3.4～3.6mm。

由于背板間距較大，一般為2.5～3.0mm，焊接過程中要求嚴格控制焊縫的寬度，防止出現(xiàn)刷絲未熔合的現(xiàn)象，因此焊接過程應(yīng)提高電子束的掃描幅值，適當加大焊縫的寬度。

表1刷式封嚴環(huán)真空電子束焊接工藝參數(shù)

表2焊接次數(shù)與熔深H關(guān)系

4)焊后檢查

刷式封嚴環(huán)電子束焊接完成后，主要采用目視檢查。目視檢查主要檢查焊縫表面質(zhì)量，要求符合相關(guān)的標準要求。

5)真空熱處理

焊后檢查合格的零件連同焊接工裝一同進行真空熱處理。

實施例2

本實施例提供了一種刷式封嚴環(huán)組件的真空電子束焊接方法，其特征在于：所述的刷式封嚴環(huán)組件的真空電子束焊接方法，刷式封嚴環(huán)組件結(jié)構(gòu)及焊接中，焊接接頭要求：寬度在4.0～4.5mm之間，熔深在3.2～3.8mm之間，同時焊接接頭平整，刷絲無未熔合、斷裂的現(xiàn)象；

采用真空電子束焊接方法，對焊縫進行清理，減少焊接過程中產(chǎn)生的缺陷，確定了刷式封嚴環(huán)組件的焊接工藝路線：焊前超聲波清洗——烘干——真空電子束焊——焊后檢查——真空熱處理；

組件的焊前準備：刷絲和背板、刷絲和刷絲之間排列緊密，很難通過常規(guī)清理手段將組件清理干凈，通過對組件的超聲波清洗，減少焊縫中的油污、氧化物、粉塵雜質(zhì)，清洗完進行烘干，保證了焊接接頭的質(zhì)量；

刷式封嚴環(huán)組件的真空電子束焊接工藝參數(shù)：通過多次小線能量的電子束焊接，保證了焊接接頭的寬度和深度，使得刷絲和背板能充分熔合，同時減少了焊接產(chǎn)生的變形；

專用真空電子束焊接工裝，在焊接的過程中，保持對背板的壓力，焊接完成后，連帶焊接工裝一起進行真空熱處理，在消除焊接應(yīng)力的同時，顯著減少焊接引起的變形。

焊接接頭的超聲波檢測：焊后采用超聲波檢測焊接接頭，主要檢查接頭內(nèi)部的氣孔、裂紋的焊接缺陷。

所述的刷式封嚴環(huán)組件的真空電子束焊接方法，采用：

1)焊前超聲波清洗：在焊接前，組件采用超聲波清洗，清洗時間1.5小時；

2)烘干：清洗完成后，在烘干爐中115℃進行烘干，時間1.2小時，將刷絲間隙中剩余清洗液烘干；

3)真空電子束焊：由于刷絲的特殊結(jié)構(gòu)，電子束焊接過程中要嚴格控制電子束焊接的熔深和冷卻時間；焊接熔深過大、冷卻速度過快，容易造成刷絲的斷裂，同時焊縫表面容易產(chǎn)生塌陷，對后續(xù)的加工不利；電子束焊接過程中，采用多次焊接、逐漸增加焊接電流，逐漸增加熔深的工藝方法，延長零件的冷卻時間，避免焊接過程中產(chǎn)生焊接缺陷；

真空電子束焊接時采用高壓150kV、聚焦1928mA、三角波、掃描頻率200Hz、幅值2.5mm、焊接速度10mm/s、焊接束流2.0～4.0mA逐漸增大；修飾焊時，聚焦電流增加到1968mA、掃描幅值增加到3.2mm，焊接束流為2.2mA；

具體工藝參數(shù)見表1，焊接熔深測量見圖2，焊接次數(shù)與熔深H關(guān)系見表2，最終熔深控制的3.4～3.6mm。

由于背板間距較大，一般為2.5～3.0mm，焊接過程中要求嚴格控制焊縫的寬度，防止出現(xiàn)刷絲未熔合的現(xiàn)象，因此焊接過程應(yīng)提高電子束的掃描幅值，適當加大焊縫的寬度。

表1刷式封嚴環(huán)真空電子束焊接工藝參數(shù)

表2焊接次數(shù)與熔深H關(guān)系

4)焊后檢查

刷式封嚴環(huán)電子束焊接完成后，主要采用目視檢查。目視檢查主要檢查焊縫表面質(zhì)量，要求符合相關(guān)的標準要求。

5)真空熱處理

焊后檢查合格的零件連同焊接工裝一同進行真空熱處理。

實施例3

本實施例提供了一種刷式封嚴環(huán)組件的真空電子束焊接方法，其特征在于：所述的刷式封嚴環(huán)組件的真空電子束焊接方法，刷式封嚴環(huán)組件結(jié)構(gòu)及焊接中，焊接接頭要求：寬度在4.0～4.5mm之間，熔深在3.2～3.8mm之間，同時焊接接頭平整，刷絲無未熔合、斷裂的現(xiàn)象；

采用真空電子束焊接方法，對焊縫進行清理，減少焊接過程中產(chǎn)生的缺陷，確定了刷式封嚴環(huán)組件的焊接工藝路線：焊前超聲波清洗——烘干——真空電子束焊——焊后檢查——真空熱處理；

組件的焊前準備：刷絲和背板、刷絲和刷絲之間排列緊密，很難通過常規(guī)清理手段將組件清理干凈，通過對組件的超聲波清洗，減少焊縫中的油污、氧化物、粉塵雜質(zhì)，清洗完進行烘干，保證了焊接接頭的質(zhì)量；

刷式封嚴環(huán)組件的真空電子束焊接工藝參數(shù)：通過多次小線能量的電子束焊接，保證了焊接接頭的寬度和深度，使得刷絲和背板能充分熔合，同時減少了焊接產(chǎn)生的變形；

專用真空電子束焊接工裝，在焊接的過程中，保持對背板的壓力，焊接完成后，連帶焊接工裝一起進行真空熱處理，在消除焊接應(yīng)力的同時，顯著減少焊接引起的變形。

焊接接頭的超聲波檢測：焊后采用超聲波檢測焊接接頭，主要檢查接頭內(nèi)部的氣孔、裂紋的焊接缺陷。

所述的刷式封嚴環(huán)組件的真空電子束焊接方法，采用：

1)焊前超聲波清洗：在焊接前，組件采用超聲波清洗，清洗時間2小時；

2)烘干：清洗完成后，在烘干爐中120℃進行烘干，時間1.5小時，將刷絲間隙中剩余清洗液烘干；

3)真空電子束焊：由于刷絲的特殊結(jié)構(gòu)，電子束焊接過程中要嚴格控制電子束焊接的熔深和冷卻時間；焊接熔深過大、冷卻速度過快，容易造成刷絲的斷裂，同時焊縫表面容易產(chǎn)生塌陷，對后續(xù)的加工不利；電子束焊接過程中，采用多次焊接、逐漸增加焊接電流，逐漸增加熔深的工藝方法，延長零件的冷卻時間，避免焊接過程中產(chǎn)生焊接缺陷；

真空電子束焊接時采用高壓150kV、聚焦1928mA、三角波、掃描頻率200Hz、幅值2.5mm、焊接速度10mm/s、焊接束流2.0～4.0mA逐漸增大；修飾焊時，聚焦電流增加到1968mA、掃描幅值增加到3.2mm，焊接束流為2.2mA；

具體工藝參數(shù)見表1，焊接熔深測量見圖2，焊接次數(shù)與熔深H關(guān)系見表2，最終熔深控制的3.4～3.6mm。

由于背板間距較大，一般為2.5～3.0mm，焊接過程中要求嚴格控制焊縫的寬度，防止出現(xiàn)刷絲未熔合的現(xiàn)象，因此焊接過程應(yīng)提高電子束的掃描幅值，適當加大焊縫的寬度。

表1刷式封嚴環(huán)真空電子束焊接工藝參數(shù)

表2焊接次數(shù)與熔深H關(guān)系

4)焊后檢查

刷式封嚴環(huán)電子束焊接完成后，主要采用目視檢查。目視檢查主要檢查焊縫表面質(zhì)量，要求符合相關(guān)的標準要求。

5)真空熱處理

焊后檢查合格的零件連同焊接工裝一同進行真空熱處理。