浙江至德鋼(gang)業有限(xian)公司動力艙(cang)段(duan)殼體(ti)的電子束焊接工(gong)藝流程如下(xia)：

1. 動(dong)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(gang)。

2. 時效不銹(xiu)鋼(gang)焊接性(xing)分析

  時(shi)效不(bu)(bu)銹鋼在固溶狀(zhuang)態下得到馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組(zu)織，由于這是一種(zhong)超低(di)碳的(de)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)，其硬度(du)(du)低(di)、塑性好(hao)，這就避(bi)免(mian)了焊(han)接裂紋(wen)的(de)形成，因此(ci)焊(han)接性能(neng)良好(hao)，且(qie)焊(han)前無(wu)需預熱，焊(han)后(hou)也不(bu)(bu)要緩冷(leng)。但焊(han)接時(shi)，在時(shi)效不(bu)(bu)銹鋼的(de)熱影響區(qu)中會出現(xian)一個軟化區(qu)域，組(zu)織結構為馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)和逆(ni)轉奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)，即在馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)基體(ti)(ti)(ti)上分布彌散的(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組(zu)織，而(er)且(qie)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)數量會隨焊(han)接熱輸(shu)入的(de)增大而(er)增加。由于這些奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組(zu)織不(bu)(bu)能(neng)經過隨后(hou)的(de)時(shi)效而(er)硬化，故(gu)表現(xian)出強(qiang)度(du)(du)低(di)、硬度(du)(du)低(di)的(de)特點(dian)。因此(ci)，時(shi)效不(bu)(bu)銹鋼在用熔焊(han)方法焊(han)接時(shi)必(bi)須嚴格限(xian)制熱輸(shu)人，采(cai)用電(dian)子束焊(han)接方法最為合適。

3. 焊接技(ji)術難(nan)點和工藝措施

  動力艙段殼(ke)體(ti)(ti)(ti)是一個(ge)(ge)筒形(xing)薄壁焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)構件，其剛度(du)(du)差、易變形(xing)、工藝性(xing)(xing)(xing)能不好。筒體(ti)(ti)(ti)是通過旋壓、碾展而成，冷作硬化(hua)現象十(shi)分嚴重，存(cun)在較大(da)的(de)(de)(de)內應力。在筒身(shen)的(de)(de)(de)同一截面上平行存(cun)在8條非穿透性(xing)(xing)(xing)焊(han)(han)(han)縫(feng)（搭(da)接(jie)(jie)焊(han)(han)(han)縫(feng)），筒體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)兩(liang)端還要(yao)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)兩(liang)條環形(xing)對接(jie)(jie)焊(han)(han)(han)縫(feng)，焊(han)(han)(han)縫(feng)總長度(du)(du)達3000mm之多，在焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)過程中不可(ke)避免地產生收縮(suo)變形(xing)，可(ke)以想(xiang)像在整個(ge)(ge)殼(ke)體(ti)(ti)(ti)存(cun)在著很大(da)的(de)(de)(de)內應力，要(yao)保證(zheng)(zheng)殼(ke)體(ti)(ti)(ti)圓周和(he)(he)長軸方向(xiang)的(de)(de)(de)精(jing)度(du)(du)有一定(ding)難度(du)(du)。同時，對焊(han)(han)(han)縫(feng)的(de)(de)(de)質量也有嚴格(ge)的(de)(de)(de)要(yao)求：穿透性(xing)(xing)(xing)焊(han)(han)(han)縫(feng)的(de)(de)(de)對接(jie)(jie)焊(han)(han)(han)縫(feng)要(yao)達到航天(tian)部(bu)標準(zhun)I級(ji)(ji)焊(han)(han)(han)縫(feng)；非穿透性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)搭(da)接(jie)(jie)焊(han)(han)(han)縫(feng)定(ding)為航天(tian)部(bu)標準(zhun)II級(ji)(ji)焊(han)(han)(han)縫(feng)。為此(ci)，提出了嚴格(ge)的(de)(de)(de)工藝措施，要(yao)求設(she)計(ji)(ji)出必要(yao)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)夾具(ju)(ju)(ju)(ju)來保證(zheng)(zheng)動力艙段殼(ke)體(ti)(ti)(ti)各(ge)零件的(de)(de)(de)裝配精(jing)度(du)(du)和(he)(he)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)。焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)夾具(ju)(ju)(ju)(ju)要(yao)求結(jie)構簡(jian)單(dan)，裝卸方便，定(ding)位(wei)可(ke)靠，加工容易，成本(ben)較低(di)；保證(zheng)(zheng)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)過程的(de)(de)(de)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)、連續性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)電(dian)子束的(de)(de)(de)可(ke)達性(xing)(xing)(xing)、操(cao)作的(de)(de)(de)可(ke)視性(xing)(xing)(xing)；精(jing)度(du)(du)公差范圍(wei)為焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)零件焊(han)(han)(han)后尺(chi)寸精(jing)度(du)(du)公差范圍(wei)的(de)(de)(de)1/3。焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)夾具(ju)(ju)(ju)(ju)由(you)不銹(xiu)鋼材質制造，本(ben)身(shen)要(yao)無(wu)剩磁。一共設(she)計(ji)(ji)出三(san)套：前后連接(jie)(jie)環焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)夾具(ju)(ju)(ju)(ju)；加強肋焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)夾具(ju)(ju)(ju)(ju)；固定(ding)片焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)夾具(ju)(ju)(ju)(ju)。

  采取上述措施(shi)，使(shi)這種筒形(xing)、薄壁結構件在焊接過(guo)程所產生的變形(xing)量得到了較好的控制。

4. 焊接工藝

  a. 焊(han)前準備 

      要嚴格打磨(mo)消除(chu)各焊(han)接(jie)零(ling)部件(jian)(jian)及焊(han)接(jie)夾(jia)具(ju)上的(de)油污、銹蝕(shi)及氧化皮等。要把零(ling)件(jian)(jian)內外(wai)表面用丙酮或無水酒精清洗干凈，同時要清洗焊(han)接(jie)夾(jia)具(ju)，還要去除(chu)各零(ling)件(jian)(jian)上剩磁，使其磁感應強度(du)不(bu)大于2x10-5T。

  b. 裝配精(jing)度 

      對接邊錯(cuo)位量≤0.1mm，接縫(feng)間隙≤0.05mm，加(jia)強肋和固定(ding)片與筒體(ti)之間的(de)間隙應(ying)控制(zhi)在0.03mm之內，達到此要求后方可裝(zhuang)配到焊機的(de)焊接轉臺上，準(zhun)備施焊。

5. 焊接參數(shu)

  分別在3лУ-K1中壓電(dian)子束(shu)焊(han)機(ji)和ZD150-15A高壓電(dian)子束(shu)焊(han)機(ji)上施焊(han)，焊(han)接參數見(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(jie)質量(liang)檢(jian)驗

  所有環(huan)形焊(han)(han)縫(feng)外觀(guan)(guan)均勻，過渡(du)平滑，焊(han)(han)縫(feng)寬窄一致(zhi)，成(cheng)形美觀(guan)(guan)，正面(mian)(mian)余(yu)高≤0.4mm，背面(mian)(mian)余(yu)高＋錯位量(liang)≤0.5mm。X射線(xian)檢(jian)測結果表明，所有環(huan)形焊(han)(han)縫(feng)均達到(dao)了航(hang)天部(bu)標準I級(ji)的設計(ji)要求。

  加強肋焊縫(feng)和固(gu)定(ding)(ding)片焊縫(feng)見表(biao)4-61，均達到了航(hang)天部標準II級所(suo)規定(ding)(ding)的外觀(guan)和內部質量要求。

  隨產品焊接(jie)的環(huan)形焊縫接(jie)頭的試板進行了(le)力學性能考(kao)核(he)，焊接(jie)接(jie)頭的強(qiang)度不小于(yu)母材強(qiang)度的90％，滿足設計圖樣(yang)要求。