[发明专利]一种转子类零件的电子束焊方法

说明书

本发明公开的一种转子类零件的电子束焊方法，首先对零件的焊接位置进行预处理，然后通过止口对零件进行拼接；根据止口厚度设定椭圆函数的幅值，并根据幅值和焊接厚度调节焊接电流，同时设定聚焦电流，最后根据椭圆函数、焊接电流和聚焦电流对零件进行焊接。通过调节电流和聚焦电流并添加了椭圆形函数的方法，在保留锁底的情况下，有效的避免了钉尖缺陷及气孔等钛合金转子易出现的焊接缺陷，保证了钛合金转子的焊接质量。

技术领域

本发明涉及金属零件的焊接技术领域，具体为一种转子类零件的电子束焊方法，能够有效避免钛合金转子锁底处钉尖缺陷及气孔的产生。

背景技术

在现代的大型无人机中，有许多压气机转子类零件，如前鼓筒、中间鼓筒等均采用电子束焊连接而成，电子束焊焊接精度高、焊接接头无氧化、焊缝质量好，被广泛应用于航空发动机转子部件，压气机转子组件材料一般为钛合金如TC11、TC25等，钛合金一般具有良好的可焊性，但也存在易吸收氧、氢、氮等气体，一般转子类零件在焊缝背面带有锁底，焊后对锁底结构进行机械加工去除，这种结构通过焊透至其锁底处，将缺陷带入锁底焊后通过机械加工去除，提升了钛合金转子类零件的电子束焊接质量。

但是在许多大型无人机钛合金转子类零件中，由于组件盘间间距小、盘心孔径小且大多数材料为钛合金等特点，无法对焊接锁底止口进行机械加工去除，很容易将钉尖缺陷、气孔缺陷等存留在锁底止口中，影响了焊接质量。

发明内容

针对现有的电子束焊过程中容易在锁底止口中出现钉尖和气孔缺陷的问题，本发明提供一种转子类零件的电子束焊方法，通过优化焊接工艺和焊接参数，能够有效避免钛合金转子锁底处钉尖缺陷及气孔的产生。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种转子类零件的电子束焊方法，首先对零件的焊接位置进行预处理，然后通过止口对零件进行拼接；根据止口厚度设定椭圆函数的幅值，并根据幅值和焊接厚度调节焊接电流，同时设定聚焦电流，最后根据椭圆函数、焊接电流和聚焦电流对零件进行焊接。

优选的，包括以下步骤：

步骤1，对零件焊接位置的氧化层和杂质进行清理；

步骤2，两个零件通过止口连接，止口之间过盈配合；

步骤3，设定焊接参数，通过止口厚度选定椭圆函数的幅值，并根据幅值和焊接厚度调节焊接电流，根据焊枪至焊缝的距离调节聚焦电流；

步骤4，根据焊接参数对零件进行焊接。

优选的，步骤1中所述预处理具体方法如下：

对零件的待焊接位置进行酸洗，酸洗后对焊接表面采用激光清理氧化皮和杂质，清理后并采用丙酮清洁。

优选的，步骤3中所述椭圆函数的垂直幅值为0.5-1.4，水平幅值为0。

优选的，步骤3中所述焊接电流为9-25mA，聚焦电流为1800～2500mA。

优选的，步骤3中焊接参数还包括扫描频率，扫描频率小于500Hz。

优选的，步骤3中焊接参数还包括焊接电压和焊接速度；

焊接电压为150KV，焊接速度为8mm/s。

优选的，步骤4中采用分段焊接的方式进行焊接。

优选的，当多个零件首尾焊接时，相邻两个焊缝的焊缝段按角度交错设置，使两个焊缝上的起弧点和收弧点不位于同一轴线。

优选的，于，所述焊缝厚度为6-20mm。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：