浙(zhe)江至德鋼業有限公司(si)動(dong)力艙段殼體的電子束焊接工藝流程如下：

1. 動力艙段殼體(ti)

  動力艙段殼體是由前連接環、筒體、后連接環、4根加強肋和6個固定片共5種13個零件組成，為焊接構件，其結構如圖4-24所示。筒體與前連接環為對接焊縫，筒體與加強肋、固定片采用14條搭接焊縫，焊縫總長約為3000mm。材質為時效不銹(xiu)鋼。

2. 時效不銹鋼焊接性分析

  時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)不(bu)(bu)銹鋼在(zai)固溶狀態下得到馬氏體(ti)組(zu)織(zhi)(zhi)，由(you)于這是一(yi)種超(chao)低碳(tan)的(de)(de)馬氏體(ti)，其硬(ying)度(du)(du)低、塑性好(hao)，這就(jiu)避免了焊(han)(han)(han)(han)接裂紋的(de)(de)形成，因此(ci)(ci)焊(han)(han)(han)(han)接性能(neng)(neng)良(liang)好(hao)，且焊(han)(han)(han)(han)前無(wu)需預熱，焊(han)(han)(han)(han)后也不(bu)(bu)要(yao)緩冷。但焊(han)(han)(han)(han)接時(shi)(shi)，在(zai)時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)不(bu)(bu)銹鋼的(de)(de)熱影(ying)響(xiang)區中(zhong)會(hui)出現一(yi)個軟化區域，組(zu)織(zhi)(zhi)結構為馬氏體(ti)和(he)逆轉奧氏體(ti)，即(ji)在(zai)馬氏體(ti)基體(ti)上分布彌散(san)的(de)(de)奧氏體(ti)組(zu)織(zhi)(zhi)，而且奧氏體(ti)的(de)(de)數量(liang)會(hui)隨焊(han)(han)(han)(han)接熱輸(shu)(shu)入的(de)(de)增大而增加。由(you)于這些奧氏體(ti)組(zu)織(zhi)(zhi)不(bu)(bu)能(neng)(neng)經過隨后的(de)(de)時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)而硬(ying)化，故(gu)表現出強度(du)(du)低、硬(ying)度(du)(du)低的(de)(de)特點。因此(ci)(ci)，時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)不(bu)(bu)銹鋼在(zai)用(yong)熔焊(han)(han)(han)(han)方法焊(han)(han)(han)(han)接時(shi)(shi)必須嚴格限制熱輸(shu)(shu)人，采用(yong)電子(zi)束焊(han)(han)(han)(han)接方法最(zui)為合適(shi)。

3. 焊(han)接(jie)技術難點和工藝措施

  動力艙段殼(ke)(ke)體(ti)是一(yi)個筒形(xing)(xing)(xing)薄壁焊(han)(han)接(jie)(jie)構件(jian)，其剛度(du)(du)(du)(du)差、易變形(xing)(xing)(xing)、工藝性(xing)(xing)能(neng)不好。筒體(ti)是通過旋壓、碾展而成(cheng)，冷(leng)作硬化(hua)現(xian)象十分嚴(yan)重，存在較大(da)的(de)(de)(de)(de)內應(ying)力。在筒身的(de)(de)(de)(de)同一(yi)截面上平行存在8條非穿(chuan)透(tou)性(xing)(xing)焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)（搭(da)接(jie)(jie)焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)），筒體(ti)的(de)(de)(de)(de)兩(liang)端還要(yao)(yao)(yao)焊(han)(han)接(jie)(jie)兩(liang)條環形(xing)(xing)(xing)對接(jie)(jie)焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)，焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)總(zong)長度(du)(du)(du)(du)達3000mm之多，在焊(han)(han)接(jie)(jie)過程中不可(ke)避免地產生收縮(suo)變形(xing)(xing)(xing)，可(ke)以想(xiang)像在整個殼(ke)(ke)體(ti)存在著(zhu)很大(da)的(de)(de)(de)(de)內應(ying)力，要(yao)(yao)(yao)保證(zheng)殼(ke)(ke)體(ti)圓周和(he)(he)長軸方向的(de)(de)(de)(de)精(jing)(jing)度(du)(du)(du)(du)有一(yi)定(ding)(ding)(ding)難度(du)(du)(du)(du)。同時，對焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)質量也有嚴(yan)格(ge)的(de)(de)(de)(de)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)：穿(chuan)透(tou)性(xing)(xing)焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)對接(jie)(jie)焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)要(yao)(yao)(yao)達到航天部(bu)標準I級焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)；非穿(chuan)透(tou)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)搭(da)接(jie)(jie)焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)定(ding)(ding)(ding)為航天部(bu)標準II級焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)。為此(ci)，提出(chu)了嚴(yan)格(ge)的(de)(de)(de)(de)工藝措施(shi)，要(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)設(she)計(ji)出(chu)必要(yao)(yao)(yao)的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)夾具(ju)(ju)來保證(zheng)動力艙段殼(ke)(ke)體(ti)各零(ling)件(jian)的(de)(de)(de)(de)裝配(pei)精(jing)(jing)度(du)(du)(du)(du)和(he)(he)焊(han)(han)接(jie)(jie)。焊(han)(han)接(jie)(jie)夾具(ju)(ju)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)結構簡單，裝卸方便(bian)，定(ding)(ding)(ding)位可(ke)靠(kao)，加(jia)工容易，成(cheng)本較低；保證(zheng)焊(han)(han)接(jie)(jie)過程的(de)(de)(de)(de)穩定(ding)(ding)(ding)性(xing)(xing)、連續性(xing)(xing)和(he)(he)電子束的(de)(de)(de)(de)可(ke)達性(xing)(xing)、操作的(de)(de)(de)(de)可(ke)視性(xing)(xing)；精(jing)(jing)度(du)(du)(du)(du)公差范(fan)圍為焊(han)(han)接(jie)(jie)零(ling)件(jian)焊(han)(han)后(hou)尺寸精(jing)(jing)度(du)(du)(du)(du)公差范(fan)圍的(de)(de)(de)(de)1/3。焊(han)(han)接(jie)(jie)夾具(ju)(ju)由(you)不銹鋼材質制造，本身要(yao)(yao)(yao)無剩磁。一(yi)共設(she)計(ji)出(chu)三(san)套(tao)：前后(hou)連接(jie)(jie)環焊(han)(han)接(jie)(jie)夾具(ju)(ju)；加(jia)強肋焊(han)(han)接(jie)(jie)夾具(ju)(ju)；固定(ding)(ding)(ding)片焊(han)(han)接(jie)(jie)夾具(ju)(ju)。

  采取上(shang)述措施，使這種筒形(xing)、薄壁結構件在焊接過程所產(chan)生(sheng)的變形(xing)量得到了較好的控制。

4. 焊接工藝(yi)

  a. 焊前準(zhun)備(bei) 

      要嚴格打磨消除各(ge)焊接零(ling)部件及(ji)焊接夾具(ju)上(shang)的(de)油污、銹(xiu)蝕(shi)及(ji)氧化(hua)皮等。要把(ba)零(ling)件內(nei)外表(biao)面用丙酮或無水酒精清洗(xi)干凈，同(tong)時要清洗(xi)焊接夾具(ju)，還要去除各(ge)零(ling)件上(shang)剩磁，使其磁感應強度不大于2x10-5T。

  b. 裝配精(jing)度 

      對(dui)接邊錯(cuo)位量≤0.1mm，接縫間(jian)隙(xi)≤0.05mm，加強肋和固定片與筒體之間(jian)的間(jian)隙(xi)應控制在0.03mm之內，達到此要求后方可裝配到焊機的焊接轉臺上，準備施焊。

5. 焊接(jie)參數

  分別在(zai)3лУ-K1中(zhong)壓(ya)電(dian)(dian)子束焊(han)(han)(han)機和ZD150-15A高壓(ya)電(dian)(dian)子束焊(han)(han)(han)機上(shang)施焊(han)(han)(han)，焊(han)(han)(han)接參(can)數見(jian)表4-60。

注：定位焊時，圓周方向共8個點，對稱定位，點距30mm；封焊時，焊透深度為（1/5～1/4）壁厚；焊接時工作室真空度為3×10^-2Pa。

6. 焊接質量檢(jian)驗(yan)

  所(suo)(suo)有環形焊(han)(han)縫外觀均勻(yun)，過渡平(ping)滑，焊(han)(han)縫寬窄一致(zhi)，成形美觀，正(zheng)面余(yu)高≤0.4mm，背面余(yu)高＋錯(cuo)位量≤0.5mm。X射線檢測結果(guo)表明，所(suo)(suo)有環形焊(han)(han)縫均達到了航(hang)天部標準I級的設計要求。

  加強肋焊縫(feng)和固定片焊縫(feng)見表4-61，均達到了航天(tian)部標(biao)準II級所(suo)規定的外(wai)觀和內部質量要求。

  隨產品(pin)焊(han)接的(de)環(huan)形(xing)焊(han)縫(feng)接頭的(de)試(shi)板進行了力學性(xing)能(neng)考核，焊(han)接接頭的(de)強度不小于母材強度的(de)90％，滿(man)足設計圖樣要求。