一種鉭與鎢金屬薄壁圓周焊縫的電子束焊接方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明針對異種難熔金屬熔化焊接領(lǐng)域，具體而言是一種鉭與鎢金屬薄壁圓周焊縫的電子束焊接方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鉭及鉭合金具有高熔點(diǎn)，高溫環(huán)境耐腐蝕及特殊的介電性能等優(yōu)點(diǎn)，在一些高溫、強(qiáng)腐蝕、電子放電等嚴(yán)酷環(huán)境中具有無可替代的作用，被大量運(yùn)用在電容器，高溫爐的發(fā)熱體，隔熱屏，發(fā)動機(jī)部件的燃燒導(dǎo)管、放射性同位素的發(fā)射器等產(chǎn)品。
[0003]鎢的熔點(diǎn)達(dá)3410?，是金屬中熔點(diǎn)最高的，它的蒸汽壓和蒸發(fā)速度是所有金屬中最低的，線膨脹系數(shù)在難熔金屬中是最小的。鎢是重要的高溫結(jié)構(gòu)和功能材料，作為陰極發(fā)射電子廣泛應(yīng)用于照明行業(yè)的燈絲，電弧焊接中的電極材料，火箭的發(fā)動機(jī)噴管喉襯材料等。
[0004]鉭和鎢屬于難熔金屬，價格昂貴，往往用在對結(jié)構(gòu)或功能要求較高的條件中。高溫下鉭、鎢對氮、氫、氧十分敏感，電子束焊接的高真空環(huán)境可以有效屏蔽雜質(zhì)氣體對熔池的不良影響，電子束焊接可以實(shí)現(xiàn)對能量精確控制，同時具有較高的能量密度，母材的熔化量在焊接過程中可以得到有效的控制，因此電子束焊接適用于難熔金屬及異種材料。然而在實(shí)際焊接中，當(dāng)構(gòu)件結(jié)構(gòu)尺寸微小，壁厚較薄，會對熱量的輸入及累積十分敏感。焊接規(guī)范較小時，焊縫始端由于能量總輸入不足，會造成未焊透缺陷；而當(dāng)焊接規(guī)范增大時，又會由于焊縫末端熱量累積，造成熔寬過大、塌陷甚至焊漏的情況。按照普通的參數(shù)調(diào)控措施，簡單地通過改變規(guī)范控制熱輸入，往往會使得焊縫熔化不均勻，局部產(chǎn)生未焊透或者凹陷焊漏等缺陷，既破壞了工件幾何表面，不利于裝配，又對工作在嚴(yán)酷環(huán)境中，特別是在經(jīng)歷高溫?zé)嵫h(huán)中焊縫使用性能造成不利影響。獲得成形均勻，無明顯缺陷的焊縫對于圓周薄壁鉭/鎢難熔金屬構(gòu)件的裝配和使用具有重要意義，其技術(shù)同時也會為其它難熔金屬材料的焊接提供指導(dǎo)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有鉭與鎢金屬薄壁圓周構(gòu)件的焊接方法使得焊縫熔化不均勻，局部產(chǎn)生未焊透或者凹陷焊漏等缺陷，不利于裝配和焊縫使用性能差的問題，而提供一種鉭與鎢金屬薄壁圓周焊縫的電子束焊接方法。
[0006]一種鉭與鎢金屬薄壁圓周焊縫的電子束焊接方法是按以下步驟進(jìn)行的:
[0007]一、將鉭管和鎢件裝卡在旋轉(zhuǎn)夾具上，然后將裝有待焊工件的夾具放入真空室中，并和真空室內(nèi)的旋轉(zhuǎn)卡盤相連，焊前在每隔90°的位置進(jìn)行對縫焊接，然后關(guān)閉真空室艙門，設(shè)定基準(zhǔn)焊接束流為Ιο，基準(zhǔn)焊接速度％，完成待焊工件的組裝；
[0008]步驟一中所述的基準(zhǔn)焊接束流為Ici為8mA ;所述的基準(zhǔn)焊接速度Vtl為300mm/min ；
[0009]二、將真空室抽真空度至10_2Pa以下時進(jìn)行焊接，待焊工件旋轉(zhuǎn)60°，此過程焊接速度由O逐步增加到基準(zhǔn)焊接速度Vtl,此過程焊接束流為O ;
[0010]三、待焊工件繼續(xù)旋轉(zhuǎn)120°，此過程焊接速度保持基準(zhǔn)焊接速度Vtl不變，焊接束流由O逐步增大到基準(zhǔn)焊接束流I。；
[0011]四、待焊工件繼續(xù)旋轉(zhuǎn)180°，此過程焊接速度保持基準(zhǔn)焊接速度Vtl不變，焊接束流保持基準(zhǔn)焊接束流Itl不變；
[0012]五、待焊工件繼續(xù)旋轉(zhuǎn)90°，此過程焊接速度由基準(zhǔn)焊接速度V。逐步增加到基準(zhǔn)焊接速度Vtl的1.2倍，焊接束流由基準(zhǔn)焊接束流IC1逐步增加到基準(zhǔn)焊接束流I ^的1.2倍；
[0013]六、待焊工件繼續(xù)旋轉(zhuǎn)60°，此過程焊接速度由基準(zhǔn)焊接速度Vtl的1.2倍逐步降低到基準(zhǔn)焊接速度Vtl的1.1倍，焊接束流由基準(zhǔn)焊接束流I ^的1.2倍逐步降低到基準(zhǔn)焊接束流Itl;
[0014]七、待焊工件繼續(xù)旋轉(zhuǎn)30°，此過程焊接速度由基準(zhǔn)焊接速度Vtl的1.1倍逐步降低到基準(zhǔn)焊接速度Vtl，焊接束流由基準(zhǔn)焊接束流Itl逐步降低到基準(zhǔn)焊接束流I ^的0.9倍；
[0015]八、待焊工件繼續(xù)旋轉(zhuǎn)120°，此過程焊接速度保持基準(zhǔn)焊接速度Vtl不變，焊接束流由基準(zhǔn)焊接束流Itl的0.9倍逐步降低到O ;
[0016]九、待焊工件繼續(xù)旋轉(zhuǎn)120°，此過程焊接速度由基準(zhǔn)焊接速度Vtl逐步降低到0，焊接束流保持O不變，完成鉭與鎢金屬薄壁圓周焊縫的電子束焊接。
[0017]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
[0018]一、采用本發(fā)明一種鉭與鎢金屬薄壁圓周焊縫的電子束焊接方法焊接鉭和鎢異種材料薄壁圓周焊縫，解決了正面凹陷或熔深不足的問題，解決了焊縫熔寬不均勻的問題，并保證整個圓周焊縫熔深的一致性；
[0019]二、采用本發(fā)明焊接中鉭鎢薄壁焊件獲得焊縫熔寬最大值為1.26mm，最小值為1.10mm，最大插值為0.16mm，由此可見獲得了熔寬均勻的焊縫，沒有發(fā)現(xiàn)明顯的缺陷；
[0020]三、本發(fā)明方法具有操作簡便，適用性強(qiáng)，加工精度高等優(yōu)點(diǎn)，適用于焊接鉭與鎢異種材料薄壁圓周焊縫，對于其他類型的難熔金屬焊接具有指導(dǎo)意義。
[0021]本發(fā)明適用于鉭與鎢金屬薄壁圓周焊。
【附圖說明】
[0022]圖1為試驗(yàn)一得到的完成鉭與鎢金屬薄壁圓周焊縫的電子束焊接后的工件圖，圖中I為鉭管，2為鎢件；
[0023]圖2為試驗(yàn)一得到的完成鉭與鎢金屬薄壁圓周焊縫的電子束焊接后的焊縫放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]【具體實(shí)施方式】一:本實(shí)施方式是一種鉭與鎢金屬薄壁圓周焊縫的電子束焊接方法是按以下步驟進(jìn)行的:
[0025]一種鉭與鎢金屬薄壁圓周焊縫的電子束焊接方法是按以下步驟進(jìn)行的:
[0026]一、將鉭管和鎢件裝卡在旋轉(zhuǎn)夾具上，然后將裝有待焊工件的夾具放入真空室中，并和真空室內(nèi)的旋轉(zhuǎn)卡盤相連，焊前在每隔90°的位置進(jìn)行對縫焊接，然后關(guān)閉真空室艙門，設(shè)定基準(zhǔn)焊接束流為Ιο，基準(zhǔn)焊接速度％，完成待焊工件的組裝；
[0027]步驟一中所述的基準(zhǔn)焊接束流為10為8mA ;所述的基準(zhǔn)焊接速度Vci為300mm/min ；
[0028]二、將真空室抽真空度至10_2Pa以下時進(jìn)行焊接，待焊工件旋轉(zhuǎn)60°，此過程焊接速度由O逐步增加到基準(zhǔn)焊接速度Vtl,此過程焊接束流為O ;
[0029]三、待焊工件繼續(xù)旋轉(zhuǎn)120°，此過程焊接速度保持基準(zhǔn)焊接速度Vtl不變，焊接束流由O逐步增大到基準(zhǔn)焊接束流I。；
[0030]四、待焊工件繼續(xù)旋轉(zhuǎn)180°，此過程焊接速度保持基準(zhǔn)焊接速度Vtl不變，焊接束流保持基準(zhǔn)焊接束流Itl不變；
[0031]五、待焊工件繼續(xù)旋轉(zhuǎn)90°，此過程焊接速度由基準(zhǔn)焊接速度Vtl逐步增加到基準(zhǔn)焊接速度Vtl的1.2倍，焊接束流由基準(zhǔn)焊接束流I C1逐步增加到基準(zhǔn)焊接束流I ^的1.2倍；
[0032]六、待焊工件繼續(xù)旋轉(zhuǎn)60°，此過程焊接速度由基準(zhǔn)焊接速度Vtl的1.2倍逐步降低到基準(zhǔn)焊接速度Vtl的1.1倍，焊接束流由基準(zhǔn)焊接束流I ^的1.2倍逐步降低到基準(zhǔn)焊接束流Itl;
[0033]七、待焊工件繼續(xù)旋轉(zhuǎn)30°，此過程焊接速度由基準(zhǔn)焊接速度V。的1.1倍逐步降低到基準(zhǔn)焊接速度Vtl，焊接束流由基準(zhǔn)焊接束流Itl逐步降低到基準(zhǔn)焊接束流I ^的0.9倍；
[0034]八、待焊工件繼續(xù)旋轉(zhuǎn)120°，此過程焊接速度保持基準(zhǔn)焊接速度Vtl不變，焊接束流由基準(zhǔn)焊接束流Itl的0.9倍逐步降低到O ;
[0035]九、待焊工件繼續(xù)旋轉(zhuǎn)120°，此過程焊接速度由基準(zhǔn)焊接速度Vtl逐步降低到0，焊接束流保持O不變，完成鉭與鎢金屬薄壁圓周焊縫的電子束焊接。
[0036]本實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn):
[0037]一、采用本實(shí)施方式一種鉭與鎢金屬薄壁圓周焊縫的電子束焊接方法焊接鉭和鎢異種材料薄壁圓周焊縫