[发明专利]密封壳体组件内套磁铁薄壁筒体的焊接方法

说明书

技术领域

本发明是关于密封壳体组件内套装有磁铁的薄壁筒体的焊接方法，特别要求承受压强大、泄漏率低密封产品，内装有磁铁的密封壳体组件的焊接方法。

背景技术

铝合金薄壁密封壳体是燃油测控系统上典型高压密封产品，其制造的精度直接影响燃油测控系统的重要特性。因此，对壳体组件连接有严格要求。通常密封壳体组件连接主要有钎焊和熔化焊接两种加工方式。作为最后一道工序，焊后无余量加工，因此对焊接变形控制要求严格，更不允许焊缝穿透密封壳体，否则失去密封作用。这种壁厚仅为0.5mm的密封壳体组件采用真空电子束封焊，真空电子束焊接设备不仅成本高，设备复杂，而且焊接中的气孔问题很难解决。常规焊接方法采用钎焊，钎焊输出热量过大、热影响区过宽、焊接变形严重，同轴度无法控制在0.05mm以内，难以满足使用要求，很难从工艺参数上对焊接质量进行有效控制，无法从根本上避免焊接变形现象，造成零件报废。由于密封壳体组件内部装有磁铁，采用常规电子束焊接方法，电子束在磁场中易受洛伦兹力影响，发生位移和偏离焊缝；加之电子束功率密度过高、穿透力过强、能量过于集中，容易出现表面成形不够均匀，焊缝的后1/3段表面有凹陷缺陷，产生这种缺陷的主要原因是由于壳体过薄，热容量相对较小，焊接过程中不同的时间段零件温升差异很大，特别是在焊接环焊缝的后1/3段，由于电子束焊接过程的加热和前段焊缝的热传导，零件升温已较高，焊缝金属熔化量相对前2/3段要大，焊缝成形较前2/3段宽且形成深浅不一的凹陷现象，从而造成零件焊后变形严重，同轴度无法控制在0.05mm以内，当焊深超过止口线时极易出现局部烧穿、焊漏，造成零件报废。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足之处，提出一种操作简便、质量稳定、效率较高，焊接熔深适中、焊缝规则、接头光亮、熔化均匀，可形成连续致密焊道，并能克服电子束磁场洛伦兹力干扰的焊接方法。

为了达到上述目的，本发明提供一种密封壳体组件内套磁铁薄壁筒体的焊接方法，其特征在于包括如下步骤：

(a)首先利用夹具将内外壳焊缝对接处紧密贴合在一起，在电子束焊机上对装配组件圆周接缝处实施若干点脉冲电子束定位点焊，焊点沿环行焊缝均布；

(b)利用电子束偏转角度补偿电子束因在磁场中受到洛伦兹力发生偏转距离2～3mm；

(c)在焊接程序中设置电子束反方向偏转角度3～5°，在加速电压为50～60kV，束流为8～10mA，聚焦电流700～800mA工艺参数中取任意一具体数值，设定脉冲电子束焊接程序：以脉冲电子束流上升为2～3s、下降时间为3～5s的前陡后缓脉冲波形，控制电子束热输入总量，使束流按照脉冲波形前陡后缓的斜率快速上升到峰值后，降低1～2mA焊接束流，加大10～20mA聚焦电流，减小5～10°电子束汇聚角，增大电子束的活性区域，分散电子束流功率密度，利用束流上升下降时所产生的热量进行焊接；然后在设定较小的脉冲功率和蒸汽压力减小的情况下，延长3～5s脉冲后沿，缓慢下降，排除熔池内的非溶解气体，以使已熔金属填满在脉冲起始阶段内形成的凹坑；再将电子束焦点位置调节到工件表面以下0.5mm以内，将待焊接头部位表面熔化焊接成一体，形成连续致密的焊道。

本发明相比于现有技术具有如下有益效果：