[发明专利]一种用于预热电子束焊接的真空室内部防护系统

说明书

本发明涉及一种用于预热电子束焊接的真空室内部防护系统，利用防护系统对真空室内壁、电子枪、冷凝管、工装转台和内部开关元器件等进行隔热防护，主要采用隔热反射屏和防护网的形式，一方面可以减少热能量的耗散，对加热热源中心起到保温作用；另一方面可以对结构件以外的部件起到隔热防护作用，避免局部温度过高造成的热损坏，为真空预热电子束焊接提供稳定的保障。

技术领域

本发明涉及电子束焊接技术领域，具体涉及一种用于预热电子束焊接的真空室内部防护系统。

背景技术

随着先进装备制造技术进步，钛合金应用的材料强度不断提升、厚度不断增大，适用于大厚度高强钛合金的电子束焊接难度逐渐增加，焊接接头强韧匹配性下降。经过试验研究，采用焊前预热工艺可有效改善高强钛合金电子束焊接接头的综合性能。

在真空环境中施焊前通过大型加热装置预热较高温度，目前国内现有的真空电子束焊接设计并不能满足长时间、高温加热的服役工况，况且不进行隔热防护在真空室内部长时间加热，极有可能会对真空室内部元器件、工装造成热损伤；国内外尚无报道真空电子束焊接钛合金的高温预热的工作，也无针对真空室内部防护系统的相关研究报道。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种用于预热电子束焊接的真空室内部防护系统，利用防护系统对真空室内壁、电子枪、冷凝管、工装转台和内部开关元器件等进行隔热防护，一方面可以减少热能量的耗散，对加热热源中心起到保温作用；另一方面可以对结构件以外的部件起到隔热防护作用，避免局部温度过高造成的热损坏，为真空预热电子束焊接提供稳定的保障。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种用于预热电子束焊接的真空室内部防护系统，真空预热电子束焊接装置包括电子枪、真空室和预热加热器，待焊接工件位于真空室内，真空室内还设有冷凝管，所述防护系统主要由隔热反射屏和用于固定隔热反射屏的防护网组成，具体包括：电子枪防护装置，真空室内壁防护装置以及冷凝管防护装置；所述真空室内壁防护装置由隔热反射屏和钢丝防护网组成，安装于真空室内壁上实现整个内壁的热防护，所述钢丝防护网呈编织网格状交错分布并对钢丝进行点焊固定，网格尺寸可根据实际需要防护的面积进行调整，隔热反射屏作为夹层设在钢丝防护网之间，相邻防护网间距为2mm~5mm，保证各层隔热反射屏尽量隔开不接触；所述电子枪防护装置为斜向编织的钢丝防护网加隔热反射屏的防护结构，能够在实现电子枪防护的基础上有效避开电子束焊接的中心，方便实施焊接，所述冷凝管防护装置采用钢丝防护网加隔热反射屏的结构，冷凝管防护装置设在冷凝管外部且不遮盖冷凝管两端。

进一步地，所述隔热反射屏为铝箔，厚度≥0.05mm。

进一步地，所述防护装置与防护零部件可相互装配固定，也可以单独支撑于防护零部件的外部，呈独立框架结构。

有益效果：本发明提供一种真空预热电子束焊接防护系统，针对高强合金（钛、钢等）、大厚度大型结构件的真空预热焊接进行真空室内部防护；本发明与现有技术相比，其显著的优势在于：1、本发明的防护系统，能够实现对设备的良好防护，辅助完成工件高温预热焊接，在真空环境下预热，使用本发明能有效防止预热温度较高时通过热辐射对焊接装置内部周围零部件的损伤；2、本发明的防护装置，在反射热辐射同时，对预热有更好的辅助效果，能够提高预热加热效率；3、相较于制造复杂、价格昂贵的隔热材料来说，钢丝防护网和铝箔夹层的防护装置设计结构简单，操作易行，成本低廉。

附图说明

图1为真空预热电子束焊接防护系统结构图；

图2 为真空室内的冷凝管防护装置；

图3 为真空室内壁防护装置剖视图；

图4 真空室内壁防护网结构示意图；

图5 电子枪防护装置的防护网结构示意图。

具体实施方式