浙江至德鋼業有(you)限公司動力(li)艙段殼體的電子束焊接工藝流程如下：

1. 動力(li)艙段殼體(ti)

  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(han)接(jie)性分析

  時(shi)(shi)(shi)效(xiao)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在固溶狀(zhuang)態(tai)下得到馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)組(zu)織(zhi)，由于這(zhe)是一(yi)種(zhong)超低碳的(de)(de)馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)，其硬(ying)度低、塑性好(hao)，這(zhe)就避免了焊(han)接(jie)(jie)裂紋的(de)(de)形成(cheng)，因(yin)此焊(han)接(jie)(jie)性能良好(hao)，且(qie)焊(han)前無(wu)需(xu)預熱(re)，焊(han)后也不(bu)要緩(huan)冷(leng)。但(dan)焊(han)接(jie)(jie)時(shi)(shi)(shi)，在時(shi)(shi)(shi)效(xiao)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)熱(re)影響區(qu)中會(hui)出(chu)現一(yi)個軟化(hua)區(qu)域，組(zu)織(zhi)結構為馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)和逆轉(zhuan)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)，即在馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)基(ji)體(ti)上分(fen)布彌散的(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)組(zu)織(zhi)，而(er)且(qie)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)的(de)(de)數量(liang)會(hui)隨焊(han)接(jie)(jie)熱(re)輸入的(de)(de)增大而(er)增加。由于這(zhe)些(xie)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)組(zu)織(zhi)不(bu)能經過隨后的(de)(de)時(shi)(shi)(shi)效(xiao)而(er)硬(ying)化(hua)，故表現出(chu)強度低、硬(ying)度低的(de)(de)特點。因(yin)此，時(shi)(shi)(shi)效(xiao)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在用(yong)熔焊(han)方法焊(han)接(jie)(jie)時(shi)(shi)(shi)必須嚴格限制熱(re)輸人(ren)，采用(yong)電子(zi)束(shu)焊(han)接(jie)(jie)方法最為合適。

3. 焊(han)接技術難點和(he)工藝(yi)措(cuo)施(shi)

  動力艙段殼體(ti)是一個(ge)筒形(xing)薄(bo)壁焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)構(gou)件(jian)，其剛(gang)度(du)差、易變形(xing)、工藝性(xing)(xing)能不好。筒體(ti)是通過(guo)旋壓、碾展而成，冷作硬化現象十分嚴重，存在(zai)較(jiao)大(da)(da)的(de)(de)內應力。在(zai)筒身(shen)的(de)(de)同(tong)一截面上平行存在(zai)8條(tiao)非穿透性(xing)(xing)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)（搭(da)接(jie)(jie)(jie)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)），筒體(ti)的(de)(de)兩端還要(yao)(yao)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)兩條(tiao)環(huan)(huan)形(xing)對(dui)(dui)接(jie)(jie)(jie)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)總長(chang)度(du)達3000mm之多，在(zai)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)過(guo)程中不可(ke)(ke)(ke)避(bi)免地產生收縮變形(xing)，可(ke)(ke)(ke)以想(xiang)像(xiang)在(zai)整個(ge)殼體(ti)存在(zai)著很大(da)(da)的(de)(de)內應力，要(yao)(yao)保證(zheng)殼體(ti)圓周和長(chang)軸(zhou)方(fang)向(xiang)的(de)(de)精度(du)有一定(ding)難度(du)。同(tong)時(shi)，對(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)的(de)(de)質(zhi)(zhi)量(liang)也有嚴格(ge)的(de)(de)要(yao)(yao)求：穿透性(xing)(xing)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)的(de)(de)對(dui)(dui)接(jie)(jie)(jie)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)要(yao)(yao)達到(dao)航(hang)(hang)天部(bu)標準I級(ji)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)；非穿透性(xing)(xing)的(de)(de)搭(da)接(jie)(jie)(jie)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)定(ding)為(wei)航(hang)(hang)天部(bu)標準II級(ji)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)。為(wei)此，提出(chu)了嚴格(ge)的(de)(de)工藝措施，要(yao)(yao)求設計(ji)(ji)出(chu)必要(yao)(yao)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)夾(jia)(jia)具來保證(zheng)動力艙段殼體(ti)各(ge)零(ling)件(jian)的(de)(de)裝(zhuang)配精度(du)和焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)。焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)夾(jia)(jia)具要(yao)(yao)求結構(gou)簡單，裝(zhuang)卸方(fang)便，定(ding)位可(ke)(ke)(ke)靠，加工容(rong)易，成本(ben)較(jiao)低；保證(zheng)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)過(guo)程的(de)(de)穩定(ding)性(xing)(xing)、連續性(xing)(xing)和電(dian)子(zi)束的(de)(de)可(ke)(ke)(ke)達性(xing)(xing)、操作的(de)(de)可(ke)(ke)(ke)視性(xing)(xing)；精度(du)公差范圍為(wei)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)零(ling)件(jian)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)后尺寸精度(du)公差范圍的(de)(de)1/3。焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)夾(jia)(jia)具由不銹鋼材質(zhi)(zhi)制(zhi)造，本(ben)身(shen)要(yao)(yao)無(wu)剩磁。一共設計(ji)(ji)出(chu)三套：前后連接(jie)(jie)(jie)環(huan)(huan)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)夾(jia)(jia)具；加強肋焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)夾(jia)(jia)具；固定(ding)片焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)夾(jia)(jia)具。

  采取(qu)上(shang)述措施(shi)，使這種(zhong)筒形、薄壁(bi)結構(gou)件在焊(han)接過程(cheng)所(suo)產生的(de)變形量(liang)得(de)到了較好(hao)的(de)控(kong)制。

4. 焊接工藝(yi)

  a. 焊前(qian)準備 

      要(yao)嚴格打磨(mo)消除各焊接零部件及焊接夾(jia)具上的油污、銹蝕及氧化皮(pi)等。要(yao)把(ba)零件內外表(biao)面用(yong)丙酮或無(wu)水酒精清洗(xi)干凈，同時要(yao)清洗(xi)焊接夾(jia)具，還要(yao)去除各零件上剩磁(ci)，使(shi)其磁(ci)感應強(qiang)度不大于2x10-5T。

  b. 裝配精度 

      對接(jie)邊錯(cuo)位量≤0.1mm，接(jie)縫間(jian)(jian)隙(xi)≤0.05mm，加強(qiang)肋和固定片與筒體(ti)之(zhi)間(jian)(jian)的間(jian)(jian)隙(xi)應控制(zhi)在(zai)0.03mm之(zhi)內，達到此要(yao)求后(hou)方(fang)可裝配到焊機的焊接(jie)轉臺上，準備(bei)施焊。

5. 焊接參數

  分(fen)別(bie)在3лУ-K1中壓電子(zi)束(shu)焊機(ji)和ZD150-15A高壓電子(zi)束(shu)焊機(ji)上施焊，焊接參數見表(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. 焊接質量檢驗

  所有(you)環(huan)形(xing)焊(han)縫外觀(guan)均勻，過渡(du)平滑(hua)，焊(han)縫寬窄一致，成形(xing)美觀(guan)，正面余高≤0.4mm，背面余高＋錯(cuo)位量≤0.5mm。X射線檢測結果表明，所有(you)環(huan)形(xing)焊(han)縫均達到了航天部標準I級的設計(ji)要(yao)求。

  加強肋(lei)焊縫和固(gu)定(ding)片(pian)焊縫見(jian)表4-61，均(jun)達(da)到了航天部標準II級(ji)所規定(ding)的外觀和內部質量要求。

  隨(sui)產品焊(han)接(jie)的(de)(de)環(huan)形焊(han)縫接(jie)頭的(de)(de)試板進(jin)行了力(li)學性能考核(he)，焊(han)接(jie)接(jie)頭的(de)(de)強度不小于母(mu)材(cai)強度的(de)(de)90％，滿(man)足設計圖樣要求(qiu)。