浙江至德鋼業有限公司動力艙段殼體的(de)電子束焊接工藝(yi)流程如下(xia)：

1. 動力(li)艙段(duan)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。材質為時效不銹鋼。

2. 時效不銹鋼焊接性分析

  時(shi)效(xiao)不(bu)銹鋼在(zai)固溶狀態下得到馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)組織，由(you)于這是一種(zhong)超低(di)碳的(de)馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)，其硬(ying)度低(di)、塑性好，這就避免了(le)焊(han)接(jie)(jie)(jie)裂紋的(de)形成，因此焊(han)接(jie)(jie)(jie)性能良好，且焊(han)前無需預熱(re)，焊(han)后(hou)也(ye)不(bu)要緩冷(leng)。但焊(han)接(jie)(jie)(jie)時(shi)，在(zai)時(shi)效(xiao)不(bu)銹鋼的(de)熱(re)影響區中會出現(xian)一個軟(ruan)化區域，組織結構為(wei)馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)和逆轉奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)，即在(zai)馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)基體(ti)(ti)上分布彌散的(de)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)組織，而(er)且奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)的(de)數(shu)量會隨焊(han)接(jie)(jie)(jie)熱(re)輸(shu)入的(de)增大(da)而(er)增加。由(you)于這些奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)組織不(bu)能經過隨后(hou)的(de)時(shi)效(xiao)而(er)硬(ying)化，故(gu)表(biao)現(xian)出強度低(di)、硬(ying)度低(di)的(de)特點。因此，時(shi)效(xiao)不(bu)銹鋼在(zai)用熔焊(han)方法焊(han)接(jie)(jie)(jie)時(shi)必須嚴(yan)格限制熱(re)輸(shu)人，采用電子束焊(han)接(jie)(jie)(jie)方法最(zui)為(wei)合適。

3. 焊接技術難點和工藝措施

  動力艙段殼體(ti)是一(yi)個筒(tong)形薄壁焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)件，其剛度差(cha)、易變(bian)(bian)形、工藝(yi)性(xing)能不(bu)好(hao)。筒(tong)體(ti)是通(tong)過旋壓、碾展而成(cheng)，冷作(zuo)硬化現(xian)象十分嚴重，存(cun)(cun)在(zai)(zai)較(jiao)(jiao)大的(de)(de)內(nei)應力。在(zai)(zai)筒(tong)身的(de)(de)同一(yi)截(jie)面上平行(xing)存(cun)(cun)在(zai)(zai)8條非(fei)穿(chuan)(chuan)透(tou)性(xing)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)（搭接(jie)(jie)(jie)(jie)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)），筒(tong)體(ti)的(de)(de)兩端還要(yao)(yao)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)兩條環形對接(jie)(jie)(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)3000mm之多，在(zai)(zai)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)過程(cheng)中(zhong)不(bu)可(ke)(ke)避免地產(chan)生收縮變(bian)(bian)形，可(ke)(ke)以想像在(zai)(zai)整個殼體(ti)存(cun)(cun)在(zai)(zai)著(zhu)很大的(de)(de)內(nei)應力，要(yao)(yao)保證殼體(ti)圓(yuan)周(zhou)和(he)長軸方(fang)向的(de)(de)精(jing)度有(you)一(yi)定(ding)(ding)難度。同時，對焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)質量也有(you)嚴格的(de)(de)要(yao)(yao)求(qiu)：穿(chuan)(chuan)透(tou)性(xing)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)對接(jie)(jie)(jie)(jie)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)要(yao)(yao)達(da)到航天部(bu)標準(zhun)I級焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)；非(fei)穿(chuan)(chuan)透(tou)性(xing)的(de)(de)搭接(jie)(jie)(jie)(jie)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)定(ding)(ding)為航天部(bu)標準(zhun)II級焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)。為此，提出了嚴格的(de)(de)工藝(yi)措(cuo)施(shi)，要(yao)(yao)求(qiu)設計(ji)出必要(yao)(yao)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)夾(jia)具(ju)(ju)(ju)來(lai)保證動力艙段殼體(ti)各零件的(de)(de)裝配精(jing)度和(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)。焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)夾(jia)具(ju)(ju)(ju)要(yao)(yao)求(qiu)結構(gou)(gou)簡單，裝卸方(fang)便，定(ding)(ding)位(wei)可(ke)(ke)靠，加(jia)工容易，成(cheng)本(ben)較(jiao)(jiao)低；保證焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)過程(cheng)的(de)(de)穩定(ding)(ding)性(xing)、連(lian)(lian)續(xu)性(xing)和(he)電(dian)子束的(de)(de)可(ke)(ke)達(da)性(xing)、操作(zuo)的(de)(de)可(ke)(ke)視性(xing)；精(jing)度公(gong)差(cha)范(fan)圍為焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)零件焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)后尺(chi)寸(cun)精(jing)度公(gong)差(cha)范(fan)圍的(de)(de)1/3。焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)夾(jia)具(ju)(ju)(ju)由不(bu)銹鋼材(cai)質制(zhi)造，本(ben)身要(yao)(yao)無(wu)剩磁。一(yi)共設計(ji)出三套：前后連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)環焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)夾(jia)具(ju)(ju)(ju)；加(jia)強肋焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)夾(jia)具(ju)(ju)(ju)；固定(ding)(ding)片焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)夾(jia)具(ju)(ju)(ju)。

  采取上(shang)述措施，使這種筒形、薄(bo)壁結構件在焊接過程所產生的變形量(liang)得到了較好的控制。

4. 焊接(jie)工(gong)藝

  a. 焊前準備 

      要(yao)(yao)嚴(yan)格打磨消(xiao)除各焊(han)接零部件及焊(han)接夾具上(shang)的油污、銹蝕及氧化皮(pi)等(deng)。要(yao)(yao)把零件內外表面用丙酮或(huo)無水(shui)酒精清洗干(gan)凈(jing)，同時要(yao)(yao)清洗焊(han)接夾具，還要(yao)(yao)去除各零件上(shang)剩磁，使其磁感應(ying)強度不(bu)大于2x10-5T。

  b. 裝配精度 

      對(dui)接邊錯位(wei)量≤0.1mm，接縫(feng)間(jian)(jian)隙≤0.05mm，加(jia)強肋(lei)和固定片(pian)與筒(tong)體之間(jian)(jian)的間(jian)(jian)隙應控制在0.03mm之內，達到(dao)此要求后方可(ke)裝配到(dao)焊(han)機的焊(han)接轉(zhuan)臺上，準備施(shi)焊(han)。

5. 焊接參數

  分別在3лУ-K1中(zhong)壓電子束焊機(ji)和(he)ZD150-15A高壓電子束焊機(ji)上施焊，焊接參數(shu)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. 焊接質(zhi)量檢驗(yan)

  所(suo)(suo)有環形焊(han)縫(feng)外觀(guan)均勻，過渡(du)平滑，焊(han)縫(feng)寬窄一致，成形美(mei)觀(guan)，正面(mian)余高(gao)≤0.4mm，背面(mian)余高(gao)＋錯位量≤0.5mm。X射線檢測結果表明，所(suo)(suo)有環形焊(han)縫(feng)均達到了航天部標準I級的設計要求。

  加(jia)強肋焊縫(feng)和固定(ding)片焊縫(feng)見表4-61，均達到了航天(tian)部(bu)標準(zhun)II級所規定(ding)的(de)外(wai)觀和內部(bu)質量要求(qiu)。

  隨產品焊接的(de)環形焊縫接頭的(de)試板進行了力學性(xing)能考核，焊接接頭的(de)強度不小于母材(cai)強度的(de)90％，滿足設計圖樣要求。