浙江至(zhi)德鋼業有(you)限公司(si)動力艙段殼(ke)體的電子束焊接工藝流程如下：

1. 動力艙(cang)段殼體

  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。材質為時效不銹鋼。

2. 時效不銹鋼焊接性(xing)分析(xi)

  時(shi)效(xiao)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在(zai)固溶狀態下得到(dao)馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)組(zu)織(zhi)，由(you)于(yu)這(zhe)是一種超低碳的(de)(de)馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)，其硬(ying)度(du)低、塑性(xing)好，這(zhe)就(jiu)避免(mian)了焊接(jie)裂紋的(de)(de)形成，因(yin)此焊接(jie)性(xing)能良好，且焊前(qian)無需預熱(re)，焊后也不(bu)要緩冷。但焊接(jie)時(shi)，在(zai)時(shi)效(xiao)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)熱(re)影響區中(zhong)會出(chu)現一個(ge)軟化區域，組(zu)織(zhi)結構為馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)和(he)逆(ni)轉奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)，即在(zai)馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)基體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)上分布彌散的(de)(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)組(zu)織(zhi)，而(er)且奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)數量會隨焊接(jie)熱(re)輸入(ru)的(de)(de)增(zeng)大而(er)增(zeng)加。由(you)于(yu)這(zhe)些奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)組(zu)織(zhi)不(bu)能經過隨后的(de)(de)時(shi)效(xiao)而(er)硬(ying)化，故(gu)表(biao)現出(chu)強度(du)低、硬(ying)度(du)低的(de)(de)特點。因(yin)此，時(shi)效(xiao)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在(zai)用(yong)熔焊方(fang)法焊接(jie)時(shi)必(bi)須嚴(yan)格限(xian)制熱(re)輸人(ren)，采(cai)用(yong)電子束(shu)焊接(jie)方(fang)法最為合適。

3. 焊接(jie)技術難(nan)點(dian)和工(gong)藝(yi)措(cuo)施

  動力艙段殼(ke)(ke)體(ti)是(shi)一(yi)(yi)個筒形薄壁(bi)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)件(jian)(jian)(jian)，其剛度(du)(du)(du)差、易變形、工(gong)藝性(xing)(xing)能不(bu)好。筒體(ti)是(shi)通過旋壓、碾展而成，冷作硬化現象十分嚴重，存在(zai)較大(da)的(de)(de)(de)(de)內(nei)應(ying)力。在(zai)筒身(shen)的(de)(de)(de)(de)同一(yi)(yi)截面上平行存在(zai)8條非(fei)穿透(tou)性(xing)(xing)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)（搭接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)），筒體(ti)的(de)(de)(de)(de)兩端(duan)還要(yao)(yao)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)兩條環(huan)形對(dui)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)，焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)總長度(du)(du)(du)達(da)(da)3000mm之多(duo)，在(zai)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)過程(cheng)中不(bu)可避(bi)免地產生收縮變形，可以(yi)想像在(zai)整個殼(ke)(ke)體(ti)存在(zai)著(zhu)很大(da)的(de)(de)(de)(de)內(nei)應(ying)力，要(yao)(yao)保(bao)(bao)證殼(ke)(ke)體(ti)圓周和(he)長軸方(fang)向(xiang)的(de)(de)(de)(de)精(jing)(jing)度(du)(du)(du)有(you)一(yi)(yi)定(ding)(ding)難度(du)(du)(du)。同時，對(dui)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)的(de)(de)(de)(de)質量也有(you)嚴格(ge)的(de)(de)(de)(de)要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)：穿透(tou)性(xing)(xing)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)的(de)(de)(de)(de)對(dui)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)要(yao)(yao)達(da)(da)到航天部(bu)標準I級焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)；非(fei)穿透(tou)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)搭接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)定(ding)(ding)為(wei)航天部(bu)標準II級焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)。為(wei)此，提出(chu)了嚴格(ge)的(de)(de)(de)(de)工(gong)藝措施，要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)設計出(chu)必(bi)要(yao)(yao)的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)夾具來保(bao)(bao)證動力艙段殼(ke)(ke)體(ti)各(ge)零件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)裝配精(jing)(jing)度(du)(du)(du)和(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)。焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)夾具要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)結構(gou)(gou)簡單，裝卸方(fang)便，定(ding)(ding)位可靠，加(jia)工(gong)容(rong)易，成本較低；保(bao)(bao)證焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)過程(cheng)的(de)(de)(de)(de)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)、連續性(xing)(xing)和(he)電(dian)子束的(de)(de)(de)(de)可達(da)(da)性(xing)(xing)、操作的(de)(de)(de)(de)可視性(xing)(xing)；精(jing)(jing)度(du)(du)(du)公(gong)差范圍為(wei)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)零件(jian)(jian)(jian)焊(han)(han)(han)(han)(han)后尺寸精(jing)(jing)度(du)(du)(du)公(gong)差范圍的(de)(de)(de)(de)1/3。焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)夾具由不(bu)銹鋼材(cai)質制造，本身(shen)要(yao)(yao)無剩磁(ci)。一(yi)(yi)共設計出(chu)三套(tao)：前后連接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)環(huan)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)夾具；加(jia)強肋焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)夾具；固定(ding)(ding)片焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)夾具。

  采(cai)取上述措施，使這種(zhong)筒形(xing)(xing)、薄壁結(jie)構件在(zai)焊(han)接過程所產生的(de)變形(xing)(xing)量得到了較好的(de)控制。

4. 焊接工藝

  a. 焊前準備 

      要嚴格(ge)打磨消除各焊(han)(han)接零(ling)(ling)部件(jian)(jian)及焊(han)(han)接夾具(ju)上的油污(wu)、銹蝕及氧化皮(pi)等。要把零(ling)(ling)件(jian)(jian)內外表面用丙(bing)酮或無水(shui)酒精清洗干凈，同時(shi)要清洗焊(han)(han)接夾具(ju)，還要去除各零(ling)(ling)件(jian)(jian)上剩磁，使其磁感應強度不大于2x10-5T。

  b. 裝配精(jing)度(du) 

      對接邊錯位量≤0.1mm，接縫間隙(xi)≤0.05mm，加(jia)強(qiang)肋和固定片(pian)與筒體之間的間隙(xi)應控(kong)制在0.03mm之內，達到此要求(qiu)后(hou)方可裝配到焊(han)機的焊(han)接轉臺上，準備施焊(han)。

5. 焊接參(can)數

  分別在3лУ-K1中壓電(dian)子束焊(han)(han)機和ZD150-15A高(gao)壓電(dian)子束焊(han)(han)機上(shang)施焊(han)(han)，焊(han)(han)接參數見表(biao)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(liang)檢驗

  所有(you)環形焊縫外觀均(jun)勻，過渡平滑，焊縫寬窄一(yi)致，成形美觀，正面余(yu)高≤0.4mm，背面余(yu)高＋錯位(wei)量(liang)≤0.5mm。X射線檢(jian)測結(jie)果表明，所有(you)環形焊縫均(jun)達到了航天部標準I級的(de)設計要求。

  加強肋焊(han)縫和固(gu)定片焊(han)縫見(jian)表(biao)4-61，均達到了航天部標準II級所規定的外觀(guan)和內(nei)部質量要(yao)求。

  隨產品焊(han)(han)接的(de)環形焊(han)(han)縫接頭的(de)試(shi)板進行(xing)了力學性能考核，焊(han)(han)接接頭的(de)強(qiang)度不(bu)小于母材強(qiang)度的(de)90％，滿足設計圖樣要(yao)求。