饋電組件電子束非穿透焊接方法
【專利摘要】本發明公開的一種饋電組件電子束非穿透焊接方法，所需工藝流程簡單，效率較高，變形小、焊縫較，焊接精度高、產品合格率能夠達到100%。本發明通過下述技術方案予以實現：在焊接程序中，將電子束掃描波形設置為橢圓，X方向掃描幅值設置為2mm～3mm，Y方向掃描幅值設置為4mm～6mm，掃描頻率設置為80Hz～100Hz，在加速電壓設為50kV～60kV，束流設為10mA～15mA，聚焦電流800mA～900mA的工藝參數中取任意一組具體數值，將束流斜率設為等腰梯形，電子束流上升、下降時間均設為3s～5s，對焊縫實施偏擺掃描焊接；用電子束將套管上面的饋電片穿透與下面的套管熔焊成一體。本發明解決了常規焊接工藝復雜、熱變形嚴重、容易燒穿、焊漏的問題。
【專利說明】饋電組件電子束非穿透焊接方法
【技術領域】
[0001]本發明是關于饋電組件電子束非穿透焊接方法，特別是適應于零件結構設計要求采用電子束非穿透方式的焊接。
【背景技術】
[0002]饋電組件是燃油測控系統上的典型產品，其制造的精度直接影響燃油測控系統的重要特性。因此，對饋電組件焊接有嚴格要求。通常饋電組件焊接主要有釬焊和熔化焊接兩種加工方式。作為最后一道工序，焊后無余量加工，因此對焊接變形控制要求嚴格，更不允許焊縫穿透套管，否則饋線無法穿過。采用常規焊接方法一釬焊，輸出熱量過大、熱影響區過寬、焊接變形嚴重，無法達到焊后對稱度、平面度不大于0.1 mm的設計要求，很難從工藝參數上對焊接質量進行有效控制，無法從根本上避免焊接變形現象，造成零件報廢。饋電組件采用常規電子束焊接方法，電子束功率密度過高、穿透力過強、能量過于集中，容易造成套管焊漏、穿透，并且表面焊縫成形不夠均勻，焊縫的后半段表面有凹陷缺陷，產生這種缺陷的主要原因是由于焊縫過長，熱容量相對較小，焊接過程中不同的時間段零件溫升差異很大，特別是在焊接焊縫的后半段，由于電子束焊接過程的加熱和前半段焊縫的熱傳導，零件升溫已較高，焊縫金屬熔化量相對前半段要大，焊縫成形較前半段寬且形成深淺不一的凹陷現象，從而造成零件焊后變形嚴重，對稱度、平面度無法控制在0.1mm以內，當焊深超過止口線時極易出現局部燒穿、焊漏，造成零件報廢。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是針對上述現有技術的不足之處，提出一種操作簡便、質量穩定、精確可控、效率較高的電子束非穿透焊接方法。
[0004]為了達到上述目的，本發明提供一種饋電組件電子束非穿透焊接方法，其特征在于包括如下步驟:
(1)在焊接程序中，將電子束掃描波形設置為橢圓，X方向掃描幅值設置為2_?3_，Y方向掃描幅值設置為4mm?6mm，掃描頻率設置為80 Hz?10Hz，在加速電壓設為50kV?60 kV，束流設為1mA?15mA，聚焦電流800mA?900mA的工藝參數中取任意一組具體數值，將束流斜率設為等腰梯形，電子束流上升、下降時間均設為3s?5s，對焊縫實施偏擺掃描焊接；
(2)將套管與饋電片裝入夾具中，采用剛性固定法，“左右八點對稱、上下壓緊固定”，上下方向預緊力的大小由螺釘上的彈簧墊圈調整，套管內穿入一等徑銅棒，孔徑側面兩端用螺釘頂緊，再將電子束焦點位置調節到工件表面以上0.5mm ；
(3)焊接時采取先兩邊后中間分段施焊，焊接束流按照等腰梯形斜率上升到峰值后，降低ImA?2mA焊接束流，加大1mA?20mA聚焦電流，減小5°?10°電子束會聚角，增大電子束的活性區域，以分散電子束流功率密度，減弱電子束穿透力，在收弧階段，焊接功率和蒸汽壓力減小的情況下，束流緩慢下降3s?5s，再通過“側頂上壓”控制焊后X、Y兩個方向的收縮、減小角變形和彎曲變形，使電子束穿透饋電片1，將透饋電片I下方的套管2熔焊成一體。利用電子束將上面的饋電片I穿透，與下面的套管2熔焊成一體。
[0005]本發明相比于現有技術具有如下有益效果:
本發明根據饋電組件的特點設置電子束焊接程序，合理匹配工藝參數。采用等腰梯形“緩升緩降”束流斜率，先兩邊后中間分段施焊，避免了焊接起始和收尾處形成堆高和弧坑的缺陷。在施焊中，束流按照等腰梯形斜率上升到峰值后，降低I?2 mA焊接束流，加大
10?20mA聚焦電流，減小5?10°電子束會聚角，增大電子束的活性區域，分散電子束流功率密度，減弱電子束穿透力，適當增加電子束焊縫寬度。在收弧階段，功率和蒸汽壓力減小的情況下，通過束流緩慢下降3?5s措施，排除熔池內的非溶解氣體，減小焊縫收弧處正面凹陷深度，提高焊接強度及可靠性，得到的焊縫光滑平整。
[0006]本發明利用電子束將上面的饋電片I穿透，與下面的套管2熔焊成一體。將電子束焦點位置調節到工件表面以上0.5_，避免了焊縫過窄、穿透力過強，可能造成局部有焊漏、穿透的風險，確保了饋電片穿透與套管熔化焊接成一體，得到的焊縫寬度適中、成型良好。
[0007]本發明在焊接程序中設置電子束掃描波形為橢圓，X方向掃描幅值為2?3mm，Y方向掃描幅值為4?6mm，掃描頻率為80?100Hz，對焊縫實施偏擺掃描焊接，消除了焊縫根部“釘形”缺陷和氣孔，改善了焊縫質量。
[0008]本發明通過程序設置，利用電子束對饋電組件實施非穿透焊，對電子束焊接設備無其他要求，操控簡便、批量生產質量穩定、精確可控、效率較高；焊接后熔深適中、焊縫規貝1J、接頭光亮、熔化均勻，焊接強度可靠。
[0009]本發明對饋電組件實施非穿透焊，所需工藝流程簡單，效率較高，焊接后饋電組件的對稱度不大于0.1 mm,平面度不大于0.1 mm。變形小、焊縫較窄，焊接精度高、質量穩定，產品合格率能夠達到100%。平面度控制在0.1 mm以內，熱變形量極小，避免了常規電子束焊接局部有焊漏、穿透，電子束穿透力過強，造成零件報廢的技術缺陷，解決了常規焊接工藝復雜、熱變形嚴重、容易燒穿、焊漏的問題。本方法適用于任意不同材料的電子束非穿透焊接加工。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1是本發明饋電組件電子束非穿透焊接示意圖。
[0011]圖中:1.饋電片，2.套管。
【具體實施方式】
[0012]以下實施例中將進一步說明本發明，這些實施例僅用于說明本發明而對本發明沒有限制。
[0013]參見圖1。饋電組件由饋電片I和位于其下方的套管2組成。可以利用電子束將上面的饋電片穿透與下面的套管熔焊成一體。焊接材料為硬鋁合金，焊接厚度為I + I mm。
[0014]首先將酸洗后的套管嵌入夾具等徑槽中，將饋電片安裝在套管上，采用剛性固定法，利用夾具上的壓板“左右八點對稱、上下壓緊固定”，使套管與饋電片貼合、壓緊，上下方向的預緊力的大小由螺釘上的彈簧墊圈調整，套管內穿入一等徑銅棒，孔徑側面兩端由螺釘頂緊。通過“側頂上壓”控制焊后Χ、γ兩個方向的收縮、以減小角變形和彎曲變形。
[0015]根據饋電組件焊縫過長的特點，為減小變形積累量，焊接時采取“分段施焊，整體連接”，先兩邊后中間。盡量減小分段焊縫交接長度，以避免材料反復受熱影響焊接變形，基體燒塌、皺縮。
[0016]為消除焊縫根部“釘形”缺陷和氣孔，改善焊縫質量，在焊接程序中設置電子束掃描波形設為橢圓，X方向掃描幅值為2?3mm，Y方向掃描幅值設為4?6mm，掃描頻率設為80?100Hz，對焊縫實施偏擺掃描焊接，在加速電壓設為50?60 kV，束流設為10?15 mA,聚焦電流800?900mA的工藝參數中取任意一組具體數值，在焊接程序中，束流斜率設置為等腰梯形，電子束流上升、下降時間均設為3?5s，控制電子束熱輸入總量逐漸上升、緩慢下降，以避免在焊接起始和收尾處形成堆高和弧坑缺陷。束流按照等腰梯形斜率上升到峰值后，降低I?2 mA焊接束流，加大10?20mA聚焦電流，減小5?10°電子束會聚角，增大電子束的活性區域，分散電子束流功率密度，減弱電子束穿透力，適當增加電子束焊縫寬度。在收弧階段，功率和蒸汽壓力減小的情況下，使束流緩慢下降3?5s，焊縫光滑平整，排除熔池內的非溶解氣體，減小焊縫收弧處正面凹陷深度，提高焊接強度及可靠性。
[0017]電子束焦點位置對熔深影響很大，將電子束焦點位置調節到工件表面以上0.5mm,以避免焊縫過窄，穿透力過強，造成局部有焊漏穿透，確保饋電片穿透與套管熔化焊接成一體。
[0018]通過上述措施，利用電子束對饋電組件實施非穿透焊，將饋電片與套管焊接成一體。焊縫熔寬、熔深由焊接程序及工藝參數決定，對于不同材質、厚度的饋電組件只需調整束流斜率、重新設置工藝參數即可改變輸入焊接熱量完成加工。
【權利要求】
1.一種饋電組件電子束非穿透焊接方法，其特征在于包括如下步驟: (1)在焊接程序中，將電子束掃描波形設置為橢圓，X方向掃描幅值設置為2_?3_，Y方向掃描幅值設置為4mm?6mm，掃描頻率設置為80 Hz?10Hz，在加速電壓設為50kV?60 kV，束流設為1mA?15mA，聚焦電流800mA?900mA的工藝參數中取任意一組具體數值，將束流斜率設為等腰梯形，電子束流上升、下降時間均設為3s?5s，對焊縫實施偏擺掃描焊接； (2)將套管與饋電片裝入夾具中，采用剛性固定法，“左右八點對稱、上下壓緊固定”，上下方向預緊力的大小由螺釘上的彈簧墊圈調整，套管內穿入一等徑銅棒，孔徑側面兩端用螺釘頂緊，再將電子束焦點位置調節到工件表面以上0.5mm ； (3)焊接時采取先兩邊后中間分段施焊，焊接束流按照等腰梯形斜率上升到峰值后，降低ImA?2mA焊接束流，加大1mA?20mA聚焦電流，減小5°?10°電子束會聚角，增大電子束的活性區域，以分散電子束流功率密度，減弱電子束穿透力，在收弧階段，焊接功率和蒸汽壓力減小的情況下，束流緩慢下降3s?5s，再通過“側頂上壓”控制焊后X、Y兩個方向的收縮、減小角變形和彎曲變形，使電子束穿透饋電片1，將透饋電片I下方的套管2熔焊成一體。
2.如權利要求1所述的饋電組件電子束非穿透焊接方法，其特征在于:饋電組件由饋電片(I)和位于其下方的套管(2)組成。
3.如權利要求1所述的饋電組件電子束非穿透焊接方法，其特征在于:用電子束將套管上面的饋電片穿透與下面的套管熔焊成一體。
4.如權利要求1所述的饋電組件電子束非穿透焊接方法，其特征在于:焊接材料為硬招合金，焊接厚度為I + I mm。
【文檔編號】B23K15/02GK104227218SQ201410517359
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月30日 優先權日:2014年9月30日
【發明者】傅志勇 申請人:四川泛華航空儀表電器有限公司