专利名称：一种电子束焊接活塞的方法
技术领域：
本发明涉及电子束焊接技术领域，更具体地说，涉及一种电子束焊接活塞的方法。
背景技术：
当前活塞的制造主要采用整体铸造的方式进行加工，其活塞的强度和活塞的机 械能不高，无法承担高功率、高强度和抗拉力的发动机动力需求；现有的焊接活塞成型的 方法，大多数对焊缝的位置焊接两圈，焊接后收弧部位的气孔30%以下气孔大小控制在 3*5mm，并在装配面的焊接部位有大量的气孔存在，严重影响焊接的活塞的性能质量；所以， 寻求一种应用电子束对焊接活塞不同材质的方法，对满足高性能发动机的需求迫在眉睫。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种电子束焊接活塞方法，采用焊接一圈的方法，使焊接活 塞的99%的焊接收弧部位的气孔在3*5mm的不会多于10个，极大的提高焊接活塞的性能。为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案一种电子束焊接活塞的方法，包括步骤SlOl 分别对活塞的头部和群部进行机械加工；步骤S102 将活塞的头部在加热炉中进行加热；步骤S103 对活塞的头部和群部进行装配；步骤S104 将活塞整体放入加热炉中对活塞头部和群部之间的环缝进行焊接；步骤S105 对所述经过焊接的活塞进行保温操作；步骤S106 将活塞的整体放入加热炉中对活塞的顶缝进行焊接；步骤S107 对所述经过焊接的活塞进行保温操作；步骤S108 对活塞进行热处理并对活塞整体进行机械加工。上述的方法，优选的，所述机械加工的过程为保证活塞的头部和群部的装配面是 过熔性配合，采用数控机床对焊接面进行加工，粗糙度小于5um。上述的方法，优选的，所述装配过程为将所述活塞的头部在加热炉中在< 200摄氏度的温度下加热；对所述头部加热两个小时后，将所述头部置于所述活塞的群部，进行保压操作3 分钟。上述的方法，优选的，所述将活塞整体放入加热炉中的加热过程为将装配好的活塞整体放入加热炉中升温至140 190摄氏度之间，加热1 2小 时；控制加热炉的温度差在正负10摄氏度之间。上述的方法，优选的，所述焊接过程中需要设置焊机的参数设在焊接电压在 60KV ；束流在20mA IOOmA ；聚焦电流在2mA 4mA ；所述焊机的参数设置完成后，将经过加热处理的活塞进行焊接，焊接完成后测量 焊接温度在180 250摄氏度之间。
上述的方法，优选的，所述保温过程为将经过焊接的活塞放入保温炉中保温一个 小时，温度设置在80 150摄氏度，防止因温度的极度冷却影响焊接质量。一种电子束焊接活塞的方法，包括步骤SlOl 分别对活塞的头部和群部进行机械加工；步骤S102 将活塞的头部在加热炉中进行加热；步骤S103 对活塞的头部和群部进行装配；步骤S104 将活塞的整体放入加热炉中对活塞的顶缝进行焊接；步骤S105 对所述经过焊接的活塞进行保温操作；步骤S106 将活塞整体放入加热炉中对活塞头部和群部之间的环缝进行焊接；步骤S107 对所述经过焊接的活塞进行保温操作；步骤S108 对活塞进行热处理并对活塞整体进行机械加工。通过以上方案可知，本申请实施例提供的电子束焊接活塞的方法，焊接活塞的头 部和群部的装配面采用过熔性配合，然后分别对头部和群部进行精加工操作，将活塞的头 部和群部整体在加热炉中进行活塞环缝和顶缝的焊接操作，一次完成对活塞头部和群部的 焊接，保证了焊接活塞的99%的焊接收弧部位的气孔在3*5mm的不会多于10个，极大的提 高焊接活塞的性能。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请实施例公开的电子束焊接活塞的方法流程图；图2为本申请实施例公开的电子束焊接活塞的又一方法流程图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。本申请实施例公开的电子束焊接活塞的方法流程图如图1所示，包括步骤SlOl 分别对活塞的头部和群部进行机械加工；步骤S102 将活塞的头部在加热炉中进行加热；步骤S103 对活塞的头部和群部进行装配；步骤S104 将活塞整体放入加热炉中对活塞头部和群部之间的环缝进行焊接；步骤S105 对经过焊接的活塞进行保温操作；步骤S106 将活塞的整体放入加热炉中对活塞的顶缝进行焊接；步骤S107 对经过焊接的活塞进行保温操作；步骤S108 对活塞进行热处理并对活塞整体进行机械加工。
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实施例一对活塞的头部和群部进行机械加工，焊接活塞的头部和群部的装配面必须保证是 过熔性配合，采用数控机床对焊接面进行加工，粗糙度保证在5um—下，保证装配面无大量 的气体滞留，焊接的气孔控制在较小的范围内；该过程保证机械加工配合面的公差在正负 5mm内，焊接面为过熔性配合；将活塞的头部在加热炉中进行加热；对活塞的头部和群部进行装配；对头部先入炉加热在200摄氏度以下，加热2个小 时后把头部置于设计的专用夹具内的群部，保压3分钟，在装配和头部入炉前对装配面用 工业无水乙醇或是丙酮进行清洗，去掉装配表面的油污和汗渍等；将活塞整体放入加热炉中对活塞头部和群部之间的环缝进行焊接；把装配好的活 塞整体放入加热炉内加热1 2小时，升温至140 190摄氏度之间合适的温度下，对活塞 进行加热；控制加热炉的温度差在正负10摄氏度范围内；对经过焊接的活塞进行保温操作；把焊接后的活塞放入保温炉中进行一小时保 温，温度设置在80 150摄氏度之间，防止因温度的极度冷却影响焊接质量；将活塞的整体放入加热炉中队活塞的顶缝进行焊接；对顶缝焊接的过程与对活塞 环缝进行焊接的过程一致；两次焊接过程中，编程设置焊接的参数，电压在60KV，束流在束流 在20mA IOOmA ；聚焦电流在2mA 4mA，把加热1 2小时的铝合金活塞放入特定的工装内， 运行程序进行焊接环缝和顶缝的操作，焊接完成后测量焊接温度在180 250摄氏度之间；对焊接后的活塞进行保温操作；对活塞进行热处理，并对活塞整体进行机械加工，完成对活塞的焊接过程。本申请实施例公开的电子束焊接活塞的又一方法流程图如图2所示，包括步骤S201 分别对活塞的头部和群部进行机械加工；步骤S202 将活塞的头部在加热炉中进行加热；步骤S203 对活塞的头部和群部进行装配；步骤S204 将活塞的整体放入加热炉中对活塞的顶缝进行焊接；步骤S205 对经过焊接的活塞进行保温操作；步骤S206 将活塞整体放入加热炉中对活塞头部和群部之间的环缝进行焊接；步骤S207 对经过焊接的活塞进行保温操作；步骤S208 对活塞进行热处理并对活塞整体进行机械加工。图2中所述的方法，所进行的步骤中的涉及到的操作，与图1所提供的电子束焊接 方法中涉及的操作一致，只是对图1中所提供的方法中，对焊接活塞环缝和顶缝的过程进 行了顺序上的调换。图1与图2两种方法，均采用焊接一图的方法使焊接活塞的99%的焊接活塞的收 弧部位的气孔大小在3*5mm不会多于10个，极大的提高焊接活塞的性能。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的 一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明 将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一 致的最宽的范围。
权利要求
一种电子束焊接活塞的方法，其特征在于，包括步骤S101分别对活塞的头部和群部进行机械加工；步骤S102将活塞的头部在加热炉中进行加热；步骤S103对活塞的头部和群部进行装配；步骤S104将活塞整体放入加热炉中对活塞头部和群部之间的环缝进行焊接；步骤S105对所述经过焊接的活塞进行保温操作；步骤S106将活塞的整体放入加热炉中对活塞的顶缝进行焊接；步骤S107对所述经过焊接的活塞进行保温操作；步骤S108对活塞进行热处理并对活塞整体进行机械加工。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述机械加工的过程为保证活塞的头部 和群部的装配面是过熔性配合，采用数控机床对焊接面进行加工，粗糙度小于5um。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述装配过程为 将所述活塞的头部在加热炉中在< 200摄氏度的温度下加热；对所述头部加热两个小时后，将所述头部置于所述活塞的群部，进行保压操作3分钟。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将活塞整体放入加热炉中的加热过 程为将装配好的活塞整体放入加热炉中升温至140 190摄氏度之间，加热1 2小时；控 制加热炉的温度差在正负10摄氏度之间。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述焊接过程中需要设置焊机的参数设 在焊接电压在60KV ；束流在20mA IOOmA ；聚焦电流在2mA 4mA ；所述焊机的参数设置完成后，将经过加热处理的活塞进行焊接，焊接完成后测量焊接 温度在180 250摄氏度之间。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述保温过程为将经过焊接的活塞放入 保温炉中保温一个小时，温度设置在80 150摄氏度，防止因温度的极度冷却影响焊接质 量。
7.一种电子束焊接活塞的方法，其特征在于，包括 步骤S201 分别对活塞的头部和群部进行机械加工； 步骤S202 将活塞的头部在加热炉中进行加热； 步骤S203 对活塞的头部和群部进行装配；步骤S204 将活塞的整体放入加热炉中对活塞的顶缝进行焊接； 步骤S205 对所述经过焊接的活塞进行保温操作；步骤S206 将活塞整体放入加热炉中对活塞头部和群部之间的环缝进行焊接； 步骤S207 对所述经过焊接的活塞进行保温操作； 步骤S208 对活塞进行热处理并对活塞整体进行机械加工。
全文摘要
本发明实施例公开了一种电子束焊接活塞的方法，包括步骤分别对活塞的头部和群部进行机械加工；将活塞的头部在加热炉中进行加热；对活塞的头部和群部进行装配；将活塞整体放入加热炉中对活塞头部和群部之间的环缝进行焊接；对所述经过焊接的活塞进行保温操作；将活塞的整体放入加热炉中对活塞的顶缝进行焊接；对所述经过焊接的活塞进行保温操作；对活塞进行热处理并对活塞整体进行机械加工。本申请实施例公开的方法，保证了焊接活塞的99％的焊接收弧部位的气孔在3*5mm的不会多于10个，极大的提高焊接活塞的性能。
文档编号B23K15/00GK101890623SQ20101024381
公开日2010年11月24日 申请日期2010年7月29日 优先权日2010年7月29日
发明者刘亮, 刘胜, 刘鹏飞, 杨志勇, 袁超 申请人:湖南江滨机器(集团)有限责任公司