浙江(jiang)至德(de)鋼業有(you)限公(gong)司動(dong)力(li)艙段(duan)殼體(ti)的電(dian)子束焊接工(gong)藝流(liu)程(cheng)如下(xia)：

1. 動(dong)力艙段殼(ke)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(bu)銹鋼。

2. 時效不銹鋼焊接(jie)性分(fen)析

  時(shi)效(xiao)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在固溶狀態(tai)下(xia)得到馬(ma)氏體(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)，由于(yu)這是(shi)一種超低碳(tan)的(de)(de)(de)馬(ma)氏體(ti)(ti)，其硬(ying)度低、塑性(xing)好(hao)，這就避免(mian)了焊(han)接(jie)(jie)裂紋(wen)的(de)(de)(de)形成，因(yin)此焊(han)接(jie)(jie)性(xing)能良好(hao)，且焊(han)前無需(xu)預熱(re)(re)，焊(han)后也不(bu)要緩(huan)冷。但焊(han)接(jie)(jie)時(shi)，在時(shi)效(xiao)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)熱(re)(re)影響區(qu)中會出(chu)(chu)現(xian)一個(ge)軟化(hua)區(qu)域，組(zu)(zu)織(zhi)結構為(wei)馬(ma)氏體(ti)(ti)和逆轉(zhuan)奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)，即在馬(ma)氏體(ti)(ti)基體(ti)(ti)上分布彌散的(de)(de)(de)奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)，而(er)且奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)的(de)(de)(de)數(shu)量會隨焊(han)接(jie)(jie)熱(re)(re)輸(shu)(shu)入的(de)(de)(de)增大而(er)增加。由于(yu)這些奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)不(bu)能經過隨后的(de)(de)(de)時(shi)效(xiao)而(er)硬(ying)化(hua)，故表現(xian)出(chu)(chu)強度低、硬(ying)度低的(de)(de)(de)特點。因(yin)此，時(shi)效(xiao)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在用熔焊(han)方法焊(han)接(jie)(jie)時(shi)必(bi)須嚴格限制(zhi)熱(re)(re)輸(shu)(shu)人，采(cai)用電子束(shu)焊(han)接(jie)(jie)方法最為(wei)合適。

3. 焊接技術難點和工藝措施

  動力(li)(li)艙段殼體(ti)(ti)是一(yi)(yi)(yi)個筒形(xing)(xing)薄壁焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)構(gou)件，其剛度差、易變形(xing)(xing)、工(gong)(gong)藝(yi)性(xing)能不好。筒體(ti)(ti)是通過(guo)旋壓、碾(nian)展而成，冷作硬化現象十分嚴重，存在(zai)(zai)(zai)較大(da)的內(nei)應力(li)(li)。在(zai)(zai)(zai)筒身(shen)的同一(yi)(yi)(yi)截面上平行存在(zai)(zai)(zai)8條非穿透(tou)性(xing)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)（搭接(jie)(jie)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)），筒體(ti)(ti)的兩端(duan)還要(yao)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)兩條環(huan)(huan)形(xing)(xing)對接(jie)(jie)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)總長度達(da)(da)3000mm之多，在(zai)(zai)(zai)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)過(guo)程(cheng)中不可避免(mian)地產生收縮變形(xing)(xing)，可以(yi)想像在(zai)(zai)(zai)整(zheng)個殼體(ti)(ti)存在(zai)(zai)(zai)著很大(da)的內(nei)應力(li)(li)，要(yao)保證(zheng)殼體(ti)(ti)圓周(zhou)和長軸方(fang)(fang)向的精(jing)度有(you)一(yi)(yi)(yi)定(ding)難度。同時，對焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的質量也有(you)嚴格的要(yao)求：穿透(tou)性(xing)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的對接(jie)(jie)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)要(yao)達(da)(da)到航天部標準I級(ji)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)；非穿透(tou)性(xing)的搭接(jie)(jie)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)定(ding)為(wei)航天部標準II級(ji)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)。為(wei)此，提出(chu)了嚴格的工(gong)(gong)藝(yi)措(cuo)施(shi)，要(yao)求設計(ji)出(chu)必要(yao)的焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)夾具來保證(zheng)動力(li)(li)艙段殼體(ti)(ti)各零件的裝(zhuang)配精(jing)度和焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)。焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)夾具要(yao)求結構(gou)簡單，裝(zhuang)卸(xie)方(fang)(fang)便(bian)，定(ding)位可靠，加(jia)工(gong)(gong)容易，成本較低；保證(zheng)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)過(guo)程(cheng)的穩定(ding)性(xing)、連(lian)續性(xing)和電子束的可達(da)(da)性(xing)、操作的可視(shi)性(xing)；精(jing)度公(gong)差范圍(wei)為(wei)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)零件焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)后尺寸(cun)精(jing)度公(gong)差范圍(wei)的1/3。焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)夾具由不銹(xiu)鋼(gang)材質制造，本身(shen)要(yao)無剩磁(ci)。一(yi)(yi)(yi)共設計(ji)出(chu)三套：前后連(lian)接(jie)(jie)環(huan)(huan)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)夾具；加(jia)強(qiang)肋焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)夾具；固定(ding)片(pian)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)夾具。

  采(cai)取上述措施，使這種筒形(xing)、薄壁結構件在(zai)焊(han)接過程所產生的(de)變(bian)形(xing)量得到了較(jiao)好的(de)控制。

4. 焊接工藝

  a. 焊前準備 

      要(yao)嚴格打磨消除(chu)各焊(han)接零(ling)部件及(ji)焊(han)接夾具(ju)(ju)上(shang)的(de)油污(wu)、銹蝕及(ji)氧化(hua)皮等。要(yao)把零(ling)件內外表面用(yong)丙(bing)酮或(huo)無水酒精清(qing)洗(xi)干凈，同時要(yao)清(qing)洗(xi)焊(han)接夾具(ju)(ju)，還要(yao)去除(chu)各零(ling)件上(shang)剩磁，使其磁感(gan)應強度不大(da)于2x10-5T。

  b. 裝配精度 

      對接(jie)邊錯位量(liang)≤0.1mm，接(jie)縫間隙≤0.05mm，加強肋和固定片與筒體之間的間隙應控制在0.03mm之內，達到此要求后方可(ke)裝配到焊機的焊接(jie)轉臺上，準備施(shi)焊。

5. 焊接參(can)數

  分別在3лУ-K1中(zhong)壓(ya)(ya)電子束焊機和ZD150-15A高壓(ya)(ya)電子束焊機上施焊，焊接參(can)數(shu)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. 焊接質量檢驗

  所有(you)環(huan)形(xing)焊縫外觀均(jun)勻，過(guo)渡平滑，焊縫寬窄一致，成(cheng)形(xing)美觀，正面余(yu)高≤0.4mm，背面余(yu)高＋錯位量≤0.5mm。X射(she)線檢測結果(guo)表明，所有(you)環(huan)形(xing)焊縫均(jun)達到了航天(tian)部標準I級的(de)設(she)計(ji)要求。

  加強肋焊(han)縫(feng)和(he)固定(ding)片(pian)焊(han)縫(feng)見表4-61，均(jun)達到(dao)了(le)航天部標準II級所規(gui)定(ding)的外觀和(he)內部質量(liang)要求。

  隨(sui)產品焊接(jie)的(de)環形焊縫接(jie)頭的(de)試板(ban)進行了力學性(xing)能考(kao)核，焊接(jie)接(jie)頭的(de)強度不小于母(mu)材強度的(de)90％，滿足(zu)設(she)計圖樣要(yao)求。