浙江至(zhi)德鋼(gang)業有限(xian)公司動力艙段殼體的電(dian)子束焊接工(gong)藝流程(cheng)如(ru)下(xia)：

1. 動力艙(cang)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(bu)銹鋼(gang)。

2. 時效(xiao)不銹鋼(gang)焊接(jie)性分析

  時(shi)效(xiao)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)固(gu)溶狀態下得到馬氏體(ti)組(zu)織(zhi)，由于(yu)(yu)這(zhe)(zhe)是一種(zhong)超低碳的(de)馬氏體(ti)，其(qi)硬度低、塑性好，這(zhe)(zhe)就(jiu)避免了焊(han)接裂紋(wen)的(de)形(xing)成，因此焊(han)接性能(neng)良好，且焊(han)前無需預熱(re)(re)，焊(han)后(hou)也不(bu)要緩冷。但焊(han)接時(shi)，在(zai)時(shi)效(xiao)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)熱(re)(re)影響區中(zhong)會出現一個(ge)軟化區域，組(zu)織(zhi)結構為馬氏體(ti)和逆轉奧氏體(ti)，即在(zai)馬氏體(ti)基體(ti)上分布彌(mi)散的(de)奧氏體(ti)組(zu)織(zhi)，而(er)且奧氏體(ti)的(de)數量會隨焊(han)接熱(re)(re)輸入的(de)增大而(er)增加。由于(yu)(yu)這(zhe)(zhe)些(xie)奧氏體(ti)組(zu)織(zhi)不(bu)能(neng)經過(guo)隨后(hou)的(de)時(shi)效(xiao)而(er)硬化，故表現出強度低、硬度低的(de)特點。因此，時(shi)效(xiao)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)用(yong)熔(rong)焊(han)方法焊(han)接時(shi)必須嚴格(ge)限制(zhi)熱(re)(re)輸人，采用(yong)電(dian)子束焊(han)接方法最為合適。

3. 焊(han)接(jie)技術(shu)難(nan)點和工藝措施(shi)

  動力(li)艙段(duan)殼體(ti)(ti)是(shi)一(yi)個筒(tong)形(xing)(xing)薄壁焊(han)接(jie)構(gou)件，其剛度(du)(du)(du)差、易變形(xing)(xing)、工藝性(xing)(xing)能(neng)不(bu)(bu)好(hao)。筒(tong)體(ti)(ti)是(shi)通(tong)過旋壓、碾展而成(cheng)(cheng)，冷(leng)作(zuo)硬化現象(xiang)十分嚴重，存(cun)(cun)在較大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內應力(li)。在筒(tong)身(shen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)同一(yi)截面上(shang)平行存(cun)(cun)在8條非(fei)穿(chuan)透(tou)(tou)性(xing)(xing)焊(han)縫(feng)（搭(da)接(jie)焊(han)縫(feng)），筒(tong)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)兩端還(huan)要(yao)焊(han)接(jie)兩條環形(xing)(xing)對(dui)接(jie)焊(han)縫(feng)，焊(han)縫(feng)總長(chang)度(du)(du)(du)達3000mm之多，在焊(han)接(jie)過程中不(bu)(bu)可(ke)避(bi)免(mian)地(di)產生收縮變形(xing)(xing)，可(ke)以(yi)想(xiang)像(xiang)在整個殼體(ti)(ti)存(cun)(cun)在著很大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內應力(li)，要(yao)保證(zheng)殼體(ti)(ti)圓周(zhou)和(he)(he)長(chang)軸(zhou)方(fang)向的(de)(de)(de)(de)(de)(de)精(jing)度(du)(du)(du)有一(yi)定難度(du)(du)(du)。同時(shi)，對(dui)焊(han)縫(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)質量也(ye)有嚴格的(de)(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)：穿(chuan)透(tou)(tou)性(xing)(xing)焊(han)縫(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)對(dui)接(jie)焊(han)縫(feng)要(yao)達到航(hang)(hang)天部(bu)標準I級焊(han)縫(feng)；非(fei)穿(chuan)透(tou)(tou)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)搭(da)接(jie)焊(han)縫(feng)定為航(hang)(hang)天部(bu)標準II級焊(han)縫(feng)。為此，提出了(le)嚴格的(de)(de)(de)(de)(de)(de)工藝措(cuo)施，要(yao)求(qiu)設(she)計(ji)(ji)出必要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)接(jie)夾(jia)具(ju)(ju)來(lai)保證(zheng)動力(li)艙段(duan)殼體(ti)(ti)各零件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)裝(zhuang)配(pei)精(jing)度(du)(du)(du)和(he)(he)焊(han)接(jie)。焊(han)接(jie)夾(jia)具(ju)(ju)要(yao)求(qiu)結構(gou)簡(jian)單，裝(zhuang)卸方(fang)便，定位可(ke)靠(kao)，加(jia)工容易，成(cheng)(cheng)本(ben)較低；保證(zheng)焊(han)接(jie)過程的(de)(de)(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)、連(lian)續性(xing)(xing)和(he)(he)電(dian)子束的(de)(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)達性(xing)(xing)、操作(zuo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)視性(xing)(xing)；精(jing)度(du)(du)(du)公差范(fan)圍為焊(han)接(jie)零件焊(han)后(hou)(hou)尺寸(cun)精(jing)度(du)(du)(du)公差范(fan)圍的(de)(de)(de)(de)(de)(de)1/3。焊(han)接(jie)夾(jia)具(ju)(ju)由不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)材質制造，本(ben)身(shen)要(yao)無剩(sheng)磁。一(yi)共(gong)設(she)計(ji)(ji)出三套：前后(hou)(hou)連(lian)接(jie)環焊(han)接(jie)夾(jia)具(ju)(ju)；加(jia)強(qiang)肋焊(han)接(jie)夾(jia)具(ju)(ju)；固定片焊(han)接(jie)夾(jia)具(ju)(ju)。

  采取上述措施(shi)，使這種筒(tong)形、薄壁結構件在(zai)焊接過程所產生(sheng)的變形量得到(dao)了較(jiao)好的控制。

4. 焊接工藝

  a. 焊(han)前準備 

      要(yao)嚴格打磨(mo)消除各焊接零(ling)部件及焊接夾具上(shang)的油(you)污、銹蝕及氧化皮等。要(yao)把(ba)零(ling)件內(nei)外表面用(yong)丙酮或無(wu)水酒精清洗干(gan)凈，同時(shi)要(yao)清洗焊接夾具，還要(yao)去除各零(ling)件上(shang)剩磁(ci)，使其磁(ci)感應強度(du)不(bu)大(da)于2x10-5T。

  b. 裝配精度(du) 

      對接邊錯位(wei)量≤0.1mm，接縫間隙≤0.05mm，加強肋(lei)和固定片(pian)與筒(tong)體之(zhi)(zhi)間的(de)間隙應控制在0.03mm之(zhi)(zhi)內(nei)，達到此要(yao)求(qiu)后方可裝配到焊機的(de)焊接轉臺上(shang)，準備(bei)施焊。

5. 焊接參數

  分別(bie)在3лУ-K1中壓電子束焊(han)機(ji)和ZD150-15A高壓電子束焊(han)機(ji)上施焊(han)，焊(han)接(jie)參數見表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(han)接質量檢驗

  所有環形焊縫(feng)外觀均勻，過渡平滑，焊縫(feng)寬窄一(yi)致，成形美觀，正面(mian)余(yu)高≤0.4mm，背面(mian)余(yu)高＋錯位量≤0.5mm。X射線檢測結果表明，所有環形焊縫(feng)均達(da)到了(le)航天部(bu)標準I級(ji)的設計(ji)要求。

  加強肋(lei)焊縫和固定片焊縫見表4-61，均達到了航天部(bu)(bu)標準II級所規定的外觀和內部(bu)(bu)質量(liang)要求(qiu)。

  隨產品(pin)焊(han)接(jie)(jie)的環(huan)形焊(han)縫(feng)接(jie)(jie)頭(tou)的試板進行了力學性能考核，焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)的強度不小于(yu)母材強度的90％，滿足設(she)計圖樣(yang)要求。