浙江至德(de)鋼業(ye)有限(xian)公司動力艙段(duan)殼體的電子束焊接工(gong)藝流程如下：

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(bu)銹鋼(gang)焊接性分析

  時(shi)(shi)效(xiao)不銹鋼在固溶狀態下(xia)得到馬氏(shi)(shi)體(ti)組(zu)織(zhi)(zhi)，由(you)于(yu)(yu)這(zhe)是一種超(chao)低(di)碳(tan)的(de)馬氏(shi)(shi)體(ti)，其(qi)硬(ying)度(du)低(di)、塑性(xing)好(hao)，這(zhe)就避(bi)免(mian)了焊(han)(han)接(jie)裂紋(wen)的(de)形成，因此(ci)焊(han)(han)接(jie)性(xing)能良好(hao)，且焊(han)(han)前無(wu)需預熱(re)，焊(han)(han)后也不要(yao)緩冷。但(dan)焊(han)(han)接(jie)時(shi)(shi)，在時(shi)(shi)效(xiao)不銹鋼的(de)熱(re)影(ying)響區(qu)中會出現一個軟(ruan)化(hua)(hua)區(qu)域，組(zu)織(zhi)(zhi)結構為馬氏(shi)(shi)體(ti)和逆轉(zhuan)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)，即在馬氏(shi)(shi)體(ti)基體(ti)上分(fen)布彌散的(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)組(zu)織(zhi)(zhi)，而且奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)的(de)數(shu)量會隨焊(han)(han)接(jie)熱(re)輸入的(de)增大而增加。由(you)于(yu)(yu)這(zhe)些奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)組(zu)織(zhi)(zhi)不能經過(guo)隨后的(de)時(shi)(shi)效(xiao)而硬(ying)化(hua)(hua)，故表(biao)現出強度(du)低(di)、硬(ying)度(du)低(di)的(de)特點。因此(ci)，時(shi)(shi)效(xiao)不銹鋼在用熔(rong)焊(han)(han)方法(fa)焊(han)(han)接(jie)時(shi)(shi)必須嚴格限(xian)制(zhi)熱(re)輸人，采用電子束(shu)焊(han)(han)接(jie)方法(fa)最為合適。

3. 焊接技術難點和工藝措施

  動力(li)艙段(duan)殼(ke)體(ti)(ti)是一(yi)個(ge)筒(tong)形(xing)(xing)薄(bo)壁焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)構件，其剛度(du)(du)差、易(yi)(yi)變形(xing)(xing)、工藝性(xing)(xing)(xing)(xing)能不(bu)好。筒(tong)體(ti)(ti)是通過(guo)(guo)旋壓、碾(nian)展而成(cheng)(cheng)，冷作硬化現(xian)象十分嚴重，存(cun)在(zai)較大的(de)(de)(de)(de)(de)內應力(li)。在(zai)筒(tong)身的(de)(de)(de)(de)(de)同(tong)一(yi)截面上平行存(cun)在(zai)8條(tiao)非穿(chuan)透(tou)性(xing)(xing)(xing)(xing)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)（搭(da)接(jie)(jie)(jie)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)），筒(tong)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)兩端還要(yao)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)兩條(tiao)環形(xing)(xing)對(dui)接(jie)(jie)(jie)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)，焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)總長度(du)(du)達3000mm之(zhi)多，在(zai)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)不(bu)可避(bi)免(mian)地產生收縮變形(xing)(xing)，可以想像在(zai)整個(ge)殼(ke)體(ti)(ti)存(cun)在(zai)著很大的(de)(de)(de)(de)(de)內應力(li)，要(yao)保(bao)(bao)(bao)證殼(ke)體(ti)(ti)圓周和長軸(zhou)方(fang)向(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)精度(du)(du)有(you)一(yi)定(ding)(ding)難度(du)(du)。同(tong)時，對(dui)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)質量(liang)也有(you)嚴格的(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)求：穿(chuan)透(tou)性(xing)(xing)(xing)(xing)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)對(dui)接(jie)(jie)(jie)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)要(yao)達到航(hang)(hang)天部標(biao)準(zhun)I級(ji)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)；非穿(chuan)透(tou)性(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)搭(da)接(jie)(jie)(jie)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)定(ding)(ding)為航(hang)(hang)天部標(biao)準(zhun)II級(ji)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)。為此(ci)，提出了嚴格的(de)(de)(de)(de)(de)工藝措施(shi)，要(yao)求設計(ji)出必要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)夾(jia)(jia)(jia)具(ju)來保(bao)(bao)(bao)證動力(li)艙段(duan)殼(ke)體(ti)(ti)各零(ling)件的(de)(de)(de)(de)(de)裝配精度(du)(du)和焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)。焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)夾(jia)(jia)(jia)具(ju)要(yao)求結(jie)構簡單(dan)，裝卸方(fang)便，定(ding)(ding)位可靠(kao)，加工容易(yi)(yi)，成(cheng)(cheng)本較低；保(bao)(bao)(bao)證焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)過(guo)(guo)程(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)、連(lian)續(xu)性(xing)(xing)(xing)(xing)和電子束的(de)(de)(de)(de)(de)可達性(xing)(xing)(xing)(xing)、操作的(de)(de)(de)(de)(de)可視(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing)；精度(du)(du)公差范圍(wei)為焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)零(ling)件焊(han)(han)(han)(han)后(hou)尺寸精度(du)(du)公差范圍(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)1/3。焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)夾(jia)(jia)(jia)具(ju)由不(bu)銹鋼材質制造(zao)，本身要(yao)無剩磁。一(yi)共(gong)設計(ji)出三(san)套(tao)：前后(hou)連(lian)接(jie)(jie)(jie)環焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)夾(jia)(jia)(jia)具(ju)；加強肋焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)夾(jia)(jia)(jia)具(ju)；固定(ding)(ding)片焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)夾(jia)(jia)(jia)具(ju)。

  采取上(shang)述(shu)措(cuo)施(shi)，使這種筒形(xing)、薄(bo)壁結構件在焊接(jie)過程所產生的變形(xing)量得(de)到了(le)較好的控制。

4. 焊接工(gong)藝

  a. 焊前準備 

      要(yao)(yao)嚴格打(da)磨消(xiao)除各焊接零(ling)部(bu)件及焊接夾具上的(de)油污(wu)、銹蝕及氧化(hua)皮等。要(yao)(yao)把(ba)零(ling)件內外(wai)表(biao)面用丙酮(tong)或無水酒精(jing)清洗(xi)干凈(jing)，同時(shi)要(yao)(yao)清洗(xi)焊接夾具，還(huan)要(yao)(yao)去(qu)除各零(ling)件上剩(sheng)磁，使其磁感應強度不(bu)大于(yu)2x10-5T。

  b. 裝(zhuang)配精度(du) 

      對接邊錯(cuo)位量≤0.1mm，接縫間(jian)隙(xi)≤0.05mm，加(jia)強(qiang)肋(lei)和固定片與筒體之間(jian)的間(jian)隙(xi)應控制在0.03mm之內，達到此要求后(hou)方可(ke)裝配到焊機的焊接轉臺上，準備施焊。

5. 焊接參數

  分別(bie)在3лУ-K1中壓電子(zi)(zi)束焊機(ji)(ji)和ZD150-15A高(gao)壓電子(zi)(zi)束焊機(ji)(ji)上施(shi)焊，焊接參數見表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

  所有環(huan)形(xing)焊(han)縫外(wai)觀均勻，過渡平滑，焊(han)縫寬窄一(yi)致，成形(xing)美觀，正面余高(gao)≤0.4mm，背面余高(gao)＋錯位量≤0.5mm。X射線(xian)檢測結果表明，所有環(huan)形(xing)焊(han)縫均達到了航(hang)天部標準I級的設計要(yao)求(qiu)。

  加強肋焊(han)縫(feng)和(he)固定片焊(han)縫(feng)見(jian)表(biao)4-61，均達到了航天部標準II級所(suo)規定的外觀和(he)內部質量要求。

  隨(sui)產(chan)品(pin)焊(han)接的(de)環(huan)形焊(han)縫接頭的(de)試板進(jin)行(xing)了力學性能考核，焊(han)接接頭的(de)強(qiang)度不小于母材強(qiang)度的(de)90％，滿足設計(ji)圖(tu)樣要求。