浙江至德鋼業有限公(gong)司動(dong)力艙段殼體的電子束焊接工(gong)藝流程如下(xia)：

1. 動力艙段殼體

  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(shi)效不銹鋼(gang)焊接(jie)性分析

  時(shi)效不(bu)銹鋼(gang)在固溶(rong)狀態(tai)下得到馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)組織，由(you)于這是一(yi)(yi)種超低碳的(de)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)，其(qi)硬度低、塑性好(hao)，這就避免了焊接(jie)裂紋(wen)的(de)形成，因(yin)(yin)此(ci)焊接(jie)性能(neng)良好(hao)，且(qie)焊前無需預熱(re)，焊后(hou)也不(bu)要(yao)緩(huan)冷。但焊接(jie)時(shi)，在時(shi)效不(bu)銹鋼(gang)的(de)熱(re)影響區中(zhong)會出(chu)(chu)現一(yi)(yi)個軟化(hua)區域(yu)，組織結構為(wei)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)和逆轉奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)，即在馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)基(ji)體(ti)上分布彌散的(de)奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)組織，而(er)且(qie)奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)的(de)數量(liang)會隨焊接(jie)熱(re)輸入的(de)增大而(er)增加(jia)。由(you)于這些奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)組織不(bu)能(neng)經過隨后(hou)的(de)時(shi)效而(er)硬化(hua)，故表(biao)現出(chu)(chu)強(qiang)度低、硬度低的(de)特點。因(yin)(yin)此(ci)，時(shi)效不(bu)銹鋼(gang)在用熔焊方法焊接(jie)時(shi)必須(xu)嚴格(ge)限制熱(re)輸人，采用電子束焊接(jie)方法最為(wei)合(he)適。

3. 焊(han)接技(ji)術難點(dian)和工藝措施

  動(dong)力艙(cang)段殼(ke)體(ti)是一(yi)個筒形(xing)薄壁焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)構(gou)件，其剛度差、易變形(xing)、工藝性(xing)(xing)(xing)能不(bu)好。筒體(ti)是通過(guo)旋壓、碾展而成，冷作硬(ying)化(hua)現象(xiang)十分嚴(yan)重(zhong)，存(cun)(cun)在(zai)較(jiao)大的(de)(de)內應(ying)力。在(zai)筒身的(de)(de)同一(yi)截面上平行存(cun)(cun)在(zai)8條(tiao)非穿(chuan)透性(xing)(xing)(xing)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)（搭接(jie)(jie)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)），筒體(ti)的(de)(de)兩端還要(yao)(yao)(yao)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)兩條(tiao)環形(xing)對接(jie)(jie)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)，焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)總(zong)長度達(da)3000mm之多，在(zai)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)過(guo)程中不(bu)可避免地產生收縮變形(xing)，可以想像在(zai)整個殼(ke)體(ti)存(cun)(cun)在(zai)著很大的(de)(de)內應(ying)力，要(yao)(yao)(yao)保證(zheng)(zheng)殼(ke)體(ti)圓(yuan)周(zhou)和(he)長軸方向的(de)(de)精(jing)(jing)度有一(yi)定(ding)(ding)難度。同時(shi)，對焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)的(de)(de)質量也有嚴(yan)格的(de)(de)要(yao)(yao)(yao)求：穿(chuan)透性(xing)(xing)(xing)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)的(de)(de)對接(jie)(jie)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)要(yao)(yao)(yao)達(da)到航天部標準I級焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)；非穿(chuan)透性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)搭接(jie)(jie)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)定(ding)(ding)為航天部標準II級焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)。為此，提出了嚴(yan)格的(de)(de)工藝措施，要(yao)(yao)(yao)求設計出必要(yao)(yao)(yao)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)夾(jia)(jia)(jia)具(ju)來保證(zheng)(zheng)動(dong)力艙(cang)段殼(ke)體(ti)各(ge)零件的(de)(de)裝配精(jing)(jing)度和(he)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)。焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)夾(jia)(jia)(jia)具(ju)要(yao)(yao)(yao)求結構(gou)簡(jian)單，裝卸方便(bian)，定(ding)(ding)位可靠，加(jia)工容(rong)易，成本(ben)較(jiao)低；保證(zheng)(zheng)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)過(guo)程的(de)(de)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)、連續性(xing)(xing)(xing)和(he)電(dian)子束的(de)(de)可達(da)性(xing)(xing)(xing)、操作的(de)(de)可視(shi)性(xing)(xing)(xing)；精(jing)(jing)度公(gong)(gong)差范(fan)圍(wei)為焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)零件焊(han)(han)(han)(han)后尺寸精(jing)(jing)度公(gong)(gong)差范(fan)圍(wei)的(de)(de)1/3。焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)夾(jia)(jia)(jia)具(ju)由(you)不(bu)銹鋼材質制(zhi)造(zao)，本(ben)身要(yao)(yao)(yao)無(wu)剩磁(ci)。一(yi)共設計出三套：前后連接(jie)(jie)環焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)夾(jia)(jia)(jia)具(ju)；加(jia)強(qiang)肋焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)夾(jia)(jia)(jia)具(ju)；固定(ding)(ding)片焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)夾(jia)(jia)(jia)具(ju)。

  采(cai)取上述措施，使(shi)這種(zhong)筒形、薄壁結構件在(zai)焊接過程所產(chan)生的(de)變(bian)形量得到了較好的(de)控制。

4. 焊接工藝(yi)

  a. 焊(han)前準(zhun)備 

      要(yao)(yao)嚴格打磨(mo)消除各焊接零部(bu)件(jian)及焊接夾具(ju)上(shang)(shang)的(de)油(you)污(wu)、銹蝕(shi)及氧(yang)化皮(pi)等。要(yao)(yao)把零件(jian)內外表面用丙酮(tong)或(huo)無水酒精清洗干凈(jing)，同時要(yao)(yao)清洗焊接夾具(ju)，還要(yao)(yao)去除各零件(jian)上(shang)(shang)剩磁(ci)，使其(qi)磁(ci)感應強(qiang)度(du)不大于2x10-5T。

  b. 裝配(pei)精度 

      對(dui)接(jie)邊錯位量≤0.1mm，接(jie)縫間隙(xi)≤0.05mm，加強肋和固(gu)定片與筒(tong)體(ti)之(zhi)間的間隙(xi)應控制(zhi)在0.03mm之(zhi)內，達到此要求后方(fang)可裝配到焊(han)(han)機的焊(han)(han)接(jie)轉臺上，準備施焊(han)(han)。

5. 焊接(jie)參數

  分別(bie)在3лУ-K1中(zhong)壓電子束焊(han)機和ZD150-15A高壓電子束焊(han)機上(shang)施(shi)焊(han)，焊(han)接參(can)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(jie)質量檢驗

  所有環形焊縫外觀均勻，過渡平(ping)滑，焊縫寬(kuan)窄一致(zhi)，成形美觀，正面余高(gao)≤0.4mm，背(bei)面余高(gao)＋錯(cuo)位量(liang)≤0.5mm。X射線檢測(ce)結果表明，所有環形焊縫均達到(dao)了航天部標(biao)準I級的設計要求(qiu)。

  加強(qiang)肋焊縫和(he)固定片焊縫見表(biao)4-61，均達(da)到(dao)了(le)航天部標(biao)準II級所規定的(de)外觀和(he)內(nei)部質(zhi)量要求。

  隨產品焊接的(de)環形焊縫接頭的(de)試板進行了力學性能考核，焊接接頭的(de)強(qiang)(qiang)度不小于母材強(qiang)(qiang)度的(de)90％，滿(man)足設計圖樣(yang)要求。