一种基于电子束焊加工带锁底对接接头的方法与流程

本发明涉及焊接技术领域，特别是涉及一种基于电子束焊加工带锁底对接接头的方法。

背景技术：

随着科学技术的发展，电子束焊等高能束焊接方法已经广泛应用于国防生产的各个领域，如航空航天、汽车、船舶等，在航空发动机领域，双齿轮的焊接就是采用电子束焊的方法将两个已加工到最终尺寸的齿轮焊接在一起，下面以图1～图3所示的焊接试件为例：图1为件1的焊接接头形式，图2为件2的焊接接头形式，图3为件1与件2焊后形成的焊缝示意图。由图3可以看出，这是一种带锁底的焊接接头形式，由于锁底处配合紧密，所以焊接过程中结合面处的空气不易从锁底处排出，而零件焊接部位的壁厚(不含锁底厚度)有6mm，气体还来不及从焊缝表面逸出焊缝就凝固了，因此焊后x光检查焊缝时经常发现焊缝内部有气孔，这在航空发动机传动部件上是绝对不允许的。

为了解决焊接气孔的问题，目前常用的方法有：

(1)调节焊接参数，减小焊接速度，给内部气体足够的逸出时间，从而达到防止焊缝内部产生气孔的目的。

(2)通过焊后二次补焊的方法让焊缝内部的气体逸出，实现消除气孔的目的。

这两种方案都存在以下弊端和不足：增加了焊接热输入，导致零件焊接变形大，尺寸达不到要求；深层气孔很难消除，补焊后零件合格率仍然很低。

综上所述，如何更好地避免电子束焊加工带锁底对接接头时出现焊缝气孔问题，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种基于电子束焊加工带锁底对接接头的方法，该方法能够在避免焊缝气孔问题的同时，有效地保证零件的一次交检合格率，从而达到高质量的焊接水平。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于电子束焊加工带锁底对接接头的方法，预先在带锁底的零件上开设多个出气孔，多个所述出气孔均位于所述锁底的根部且沿即将形成的焊缝均匀分布，所述出气孔由所述锁底的一侧贯通至另一侧；

将待焊接的两个零件对接，然后实施电子束焊。

优选地，在上述方法中，所述出气孔的直径为0.5mm～2mm。

优选地，在上述方法中，所述出气孔采用电火花方式加工而成。

优选地，在上述方法中，所述出气孔的数量为4个～6个。

优选地，在上述方法中，任意相邻的两个所述出气孔之间的距离为10mm～20mm。

优选地，在上述方法中，所述出气孔的延伸方向与所述锁底的侧面法向之间呈20°～70°夹角。

优选地，在上述方法中，在带锁底的零件上做出所述出气孔以后，在将待焊接的两个零件对接之前，预先在带锁底的零件上做出用于标示所述出气孔位置的记号，所述记号在将待焊接的两个零件对接之后可见；

在实施电子束焊时，选择所述记号以外的位置作为起弧位置。

优选地，在上述方法中，在实施完电子束焊以后，采用机械加工方式去除带锁底对接接头的锁底部分。

根据上述技术方案可知，本发明提供的基于电子束焊加工带锁底对接接头的方法中，预先在带锁底的零件上开设了多个沿最终焊缝均匀分布的出气孔，这些出气孔由锁底的一侧贯通至另一侧，因此在焊接过程中，焊缝中部及上部的气体可以从焊缝表面逸出，而焊缝底部的气体则可以从锁底处预留的出气孔排出，从而有效地解决焊接气孔问题。通过预先开设出气孔，本发明无需像现有技术那样为了避免焊接气孔问题而调节电子束焊参数或减小焊接速度，因此，本发明提供的方法能够在避免焊缝气孔问题的同时，有效地保证零件的一次交检合格率，从而达到高质量的焊接水平。

附图说明

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1～图3是现有技术中电子束焊加工带锁底对接接头的示意图；

图4～图6是本发明实施例提供的方法加工带锁底对接接头的示意图；

图7是去除带锁底对接接头的锁底部分后的示意图。

具体实施方式

为了便于理解，下面结合附图对本发明作进一步的描述。

参见图4～图6，图5是图4中a处的放大图，本发明实施例提供的一种基于电子束焊加工带锁底对接接头的方法包括以下步骤：

s1，预先在带锁底的零件上开设多个出气孔，多个出气孔均位于锁底的根部且均匀分布，出气孔由锁底的一侧贯通至另一侧。

如图,1和图2所示，件1为带锁底的零件，在与件2对接之前，预先在件1上开设出多个出气孔11，如图4和图5所示，出气孔11的开设位置为锁底的根部，出气孔11由锁底的一侧贯通至另一侧，而且，多个出气孔11在即将形成的焊缝上均匀地分布。

s2，将待焊接的两个零件对接，然后实施电子束焊。

如图6所示，将件1和件2对接好以后，对接头实施电子束焊，焊接过程中，焊缝中部及上部的气体可以从焊缝表面逸出，而焊缝底部的气体则可以从锁底处预留的出气孔11排出，从而有效地解决焊接气孔问题。

通过预先开设出气孔11，本发明无需像现有技术那样为了避免焊接气孔问题而调节电子束焊参数或减小焊接速度，因此，本发明提供的方法能够在避免焊缝气孔问题的同时，有效地保证零件的一次交检合格率，从而达到高质量的焊接水平。

具体实际应用中，出气孔11的直径一般为0.5mm～2mm，具体值可根据工件的壁厚及零件大小而适当选取，出气孔11的加工方法可以采用电火花工艺。

出气孔11的数量一般为4个～6个，当然，具体值也可根据最终焊缝的长度而适当选取其他数量值，一般情况下，相邻的两个出气孔11之间的距离应当在10mm～20mm的范围内。

如图5所示，出气孔11通常是倾斜于件1的接头部分的，具体实际应用中，出气孔11的延伸方向与锁底的侧面法向之间一般呈20°～70°夹角，在图5中，出气孔11的延伸方向与件1的轴线方向之间呈60°夹角，锁底的侧面法向与件1的轴线方向垂直，因此出气孔11的延伸方向与锁底的侧面法向之间的夹角为30°。

为了在起弧时避开出气孔11，在带锁底的零件1上做出出气孔11以后，在将待焊接的两个零件对接之前，可以预先在带锁底的零件1上做出用于标示出气孔11位置的记号，这些记号在将待焊接的两个零件对接之后应当是可见的，那么在实施电子束焊时，只需选择记号以外的位置作为起弧位置即可。

如图7所示，在实施完电子束焊以后，可以采用机械加工方式去除带锁底对接接头的锁底部分，提高焊接接头的质量。

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。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种基于电子束焊加工带锁底对接接头的方法，该方法的特点在于，首先，在带锁底的零件(1)上开设多个出气孔(11)，多个所述出气孔(11)均位于所述锁底的根部且沿即将形成的焊缝均匀分布，所述出气孔(11)由所述锁底的一侧贯通至另一侧；然后，将待焊接的两个零件对接，并实施电子束焊。本发明提供的方法能够在避免焊缝气孔问题的同时，有效地保证零件的一次交检合格率，从而达到高质量的焊接水平。

技术研发人员：曹密绒;陈孝业;周峰
受保护的技术使用者：湖南南方通用航空发动机有限公司
技术研发日：2018.08.06
技术公布日：2018.10.16