大厚度結(jié)構(gòu)待焊工件及其焊接方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種大厚度結(jié)構(gòu)待焊工件及其焊接方法，其中，該待焊工件的引入端和引出端被設(shè)置為榫頭形結(jié)構(gòu)，該焊接方法包括：將待焊工件的引入端和引出端設(shè)置成榫頭形結(jié)構(gòu)；獲取與所述榫頭形結(jié)構(gòu)的引入端相匹配的榫槽形結(jié)構(gòu)的引入塊，制造與所述榫頭形結(jié)構(gòu)的引出端相匹配的榫槽形結(jié)構(gòu)的引出塊；將榫槽形結(jié)構(gòu)的引入塊裝配到所述待焊工件的引入端，將榫槽形結(jié)構(gòu)的引出塊裝配到所述待焊工件的引出端；在真空環(huán)境下，對裝配完的待焊工件進(jìn)行焊接，得到帶有焊縫的工件。本發(fā)明實(shí)施例有利于實(shí)現(xiàn)焊接應(yīng)力和變形的調(diào)控，提高了工藝的穩(wěn)定性，使得焊接效果和焊縫質(zhì)量更好。
【專利說明】大厚度結(jié)構(gòu)待焊工件及其焊接方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及大厚度結(jié)構(gòu)的焊接方法【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種大厚度結(jié)構(gòu)待焊工件及其焊接方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在大多數(shù)工程實(shí)踐的過程中，對于大厚度材料結(jié)構(gòu)一般都需要通過整體化焊接的方式制造，一般焊接的厚度在30?150_，主要采用自動氬弧焊、潛弧焊、電子束焊接的方法進(jìn)行焊接。對于大厚度材料結(jié)構(gòu)，為了獲得更好的焊接質(zhì)量，一般選用電子束焊接方法，為了保證縫成形和內(nèi)部質(zhì)量，一般在焊縫的起束流端和收束流端裝配同厚度同材質(zhì)的引入塊(引弧塊)和引出塊(收弧塊)，并利用不銹鋼夾具固定和氬弧焊點(diǎn)焊的方法將其固定到工件的兩端，具體的焊接方法和工裝形式如圖1和2所示。采用電子束點(diǎn)焊、封焊、焊接等完成大厚度材料結(jié)構(gòu)的焊接，通過機(jī)加的方法將引入塊和引出塊去除，排除電流上升(起束流端)和下降(收束流端)階段的參數(shù)波動的影響。這種工藝方法廣泛應(yīng)用于航空、航天、船舶、海洋探測、電力系統(tǒng)等領(lǐng)域基體承力構(gòu)件和大型燃機(jī)組件的焊接制造。
[0003]然而，上述方法中夾具材料物理特性與焊接材料存在差異，固定約束較弱；另外，常規(guī)電子束焊接熱輸入大，存在形狀不均勻的釘形焊縫特征，因此，導(dǎo)致焊接應(yīng)力變形較大，易造成外形尺寸超差等問題，使得批量化生產(chǎn)的穩(wěn)定性比較差，生產(chǎn)效率低，零件成本聞。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種大厚度結(jié)構(gòu)待焊工件，以達(dá)到提供工藝穩(wěn)定性和降低成本的目的，該待焊工件的引入端和引出端被設(shè)置為榫頭形結(jié)構(gòu)。
[0005]在一個實(shí)施例中，引入端和引出端的榫頭角度為30度到80度，榫頭寬度為1mm至Ij 15mm,禪頭長度為5mm到20mm。
[0006]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種大厚度結(jié)構(gòu)待焊工件的焊接方法，以達(dá)到提供工藝穩(wěn)定性和降低成本的目的，該方法包括:
[0007]將待焊工件的引入端和引出端設(shè)置成榫頭形結(jié)構(gòu)；
[0008]獲取與所述榫頭形結(jié)構(gòu)的引入端相匹配的榫槽形結(jié)構(gòu)的引入塊，制造與所述榫頭形結(jié)構(gòu)的引出端相匹配的榫槽形結(jié)構(gòu)的引出塊；
[0009]將榫槽形結(jié)構(gòu)的引入塊裝配到所述待焊工件的引入端，將榫槽形結(jié)構(gòu)的引出塊裝配到所述待焊工件的引出端；
[0010]在真空環(huán)境下，對裝配完的待焊工件進(jìn)行焊接，得到帶有焊縫的工件。
[0011]在一個實(shí)施例中，所述引入端和引出端的榫頭角度為30度到80度，榫頭寬度為10mm到15mm,禪頭長度為5mm到20mm。
[0012]在一個實(shí)施例中，在真空環(huán)境下，對裝配完的待焊工件進(jìn)行焊接，包括:
[0013]將裝配完的待焊工件置入真空環(huán)境中；
[0014]采用電子束掃描攪拌焊接方法，對準(zhǔn)待焊工件的焊縫位置進(jìn)行焊接。
[0015]在一個實(shí)施例中，對準(zhǔn)待焊工件的焊縫位置進(jìn)行焊接，包括:
[0016]將焊縫位置分為N段，其中，N為正整數(shù)；
[0017]對分為N段的焊縫，采用先焊兩端再焊中間、先焊冷端再焊熱端的方式進(jìn)行分段定位焊接。
[0018]在一個實(shí)施例中，N大于等于5。
[0019]在一個實(shí)施例中，在將榫槽形結(jié)構(gòu)的弓I入塊裝配到所述待焊工件的弓I入端，將榫槽形結(jié)構(gòu)的引出塊裝配到所述待焊工件的引出端之前，上述方法還包括:
[0020]對所述待焊工件、引入塊和引出塊進(jìn)行化學(xué)清洗或機(jī)械打磨，去除表面的氧化膜。[0021 ] 在一個實(shí)施例中，在將榫槽形結(jié)構(gòu)的弓I入塊裝配到所述待焊工件的弓I入端，將榫槽形結(jié)構(gòu)的引出塊裝配到所述待焊工件的引出端的過程中，保證引入塊與引出端、引出塊與引出端之間的配合間隙小于等于0.1_，階差小于0.2mm。
[0022]在一個實(shí)施例中，在對裝配完的待焊工件進(jìn)行焊接，得到焊接工件之后，上述方法還包括:采用機(jī)加的方法去除工件兩端的引入端、引入塊、引出端和引出塊。
[0023]在本發(fā)明實(shí)施例中，將待焊工件的引入端和引出端都設(shè)置成了榫頭形結(jié)構(gòu)，然后通過將與榫頭形結(jié)構(gòu)相匹配的榫槽形結(jié)構(gòu)與之配合，基于榫頭與榫槽的自鎖原理，使得工件可以自動實(shí)現(xiàn)鎖緊定位裝配，而無需采用現(xiàn)有技術(shù)中的工裝夾具進(jìn)行定位裝配，減小了夾具約束力弱或者是過約束及變形的影響，本發(fā)明的方式有利于實(shí)現(xiàn)焊接應(yīng)力和變形的調(diào)控，提高了工藝的穩(wěn)定性，使得焊接效果和焊縫質(zhì)量更好。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。在附圖中:
[0025]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中大厚度結(jié)構(gòu)待焊工件的定位裝配示意圖；
[0026]圖2是現(xiàn)有技術(shù)中大厚度結(jié)構(gòu)待焊工件的焊接示意圖；
[0027]圖3是本發(fā)明實(shí)施例的大厚度結(jié)構(gòu)待焊工件的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖4是本發(fā)明實(shí)施例的大厚度結(jié)構(gòu)待焊工件的平面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖5是本發(fā)明實(shí)施例的對大厚度結(jié)構(gòu)待焊工件進(jìn)行焊接的方法流程圖；
[0030]圖6是本發(fā)明實(shí)施例的分段定位焊示意圖；
[0031]圖7是本發(fā)明實(shí)施例的榫槽立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖8是本發(fā)明實(shí)施例的榫槽平面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖9是本發(fā)明實(shí)施例的待焊工件的裝配示意圖；
[0034]圖10是本發(fā)明實(shí)施例的電子束掃描攪拌電子流向示意圖；
[0035]圖11是本發(fā)明實(shí)施例的電子束掃描攪拌示意圖；
[0036]圖12是本發(fā)明實(shí)施例的榫頭結(jié)構(gòu)及參數(shù)示意圖；
[0037]圖13是本發(fā)明實(shí)施例的榫槽結(jié)構(gòu)及參數(shù)示意圖；
[0038]圖14是本發(fā)明實(shí)施例的焊縫剖面示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0039]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施方式和附圖，對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。在此，本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說明用于解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。
[0040]在本例中，提供了一種大厚度結(jié)構(gòu)待焊工件，所謂的大厚度結(jié)構(gòu)就是焊接厚度大于等于30_的結(jié)構(gòu)，如圖3和圖4所示，待焊工件的引入端和引出端設(shè)置是榫頭形結(jié)構(gòu)，在圖3和圖4中，L3、L4、Θ等是表征榫頭尺寸的物理量，分別表示榫頭寬度、榫頭長度和榫頭角度，這些參數(shù)可以根據(jù)焊縫長度L1、工件半寬L2確定，例如:L3可以選定為1mm?15mm，L4可以選定為5mm?20mm, Θ可以選定為30度?80度。
[0041]基于上述大厚度結(jié)構(gòu)待焊工件，在本例中，還提供了一種對大厚度結(jié)構(gòu)待焊工件進(jìn)行焊接的方法，如圖5所示，包括以下步驟:
[0042]步驟501:將待焊工件的引入端和引出端設(shè)置成榫頭形結(jié)構(gòu)；
[0043]步驟502:獲取與所述榫頭形結(jié)構(gòu)的引入端相匹配的榫槽形結(jié)構(gòu)的引入塊，制造與所述榫頭形結(jié)構(gòu)的引出端相匹配的榫槽形結(jié)構(gòu)的引出塊；
[0044]步驟503:將榫槽形結(jié)構(gòu)的引入塊裝配到所述待焊工件的引入端，將榫槽形結(jié)構(gòu)的引出塊裝配到所述待焊工件的引出端；
[0045]步驟504:在真空環(huán)境下，對裝配完的待焊工件進(jìn)行焊接，得到帶有焊縫的工件。
[0046]在本例中，將待焊工件的引入端和引出端都設(shè)置成了榫頭形結(jié)構(gòu)，然后通過將與榫頭形結(jié)構(gòu)相匹配的榫槽形結(jié)構(gòu)與之配合，基于榫頭與榫槽的自鎖原理，使得工件可以自動實(shí)現(xiàn)鎖緊定位裝配，而無需采用現(xiàn)有技術(shù)中的工裝夾具進(jìn)行定位裝配，減小了夾具約束力弱或者是過約束及變形的影響，本發(fā)明的方式有利于實(shí)現(xiàn)焊接應(yīng)力和變形的調(diào)控，提高了工藝的穩(wěn)定性，使得焊接效果和焊縫質(zhì)量更好。
[0047]具體實(shí)施時(shí)，上述引入端和引出端的榫頭角度可以選取為30度到80度，榫頭寬度可以選取為1mm到15mm，榫頭長度可以選取為5mm到20mm，然而值得注意的是，上述寬度、長度和角度等設(shè)定僅是為了更好地說明本發(fā)明，在實(shí)際運(yùn)用中，還可以根據(jù)需要選定其它的寬度、長度和角度，本申請對此不做限定。
[0048]考慮到焊縫改善焊縫成形效果和成形質(zhì)量，在本例中，選擇通過電子束掃描攪拌焊接方法進(jìn)行焊接。
[0049]為了降低焊接變形，考慮減少焊接熱輸入，可以采用分段、對稱定位焊的方式來取代傳統(tǒng)的點(diǎn)焊和封焊，具體的，將焊縫位置分為N段，其中，N為正整數(shù)；對分為N段的焊縫，采用先焊兩端再焊中間、先焊冷端再焊熱端的方式進(jìn)行分段定位焊接。如圖6所示，分段定位焊每段間隙長度為10到30mm，每段焊縫寬度為5到15mm，熔深為1/6H到1/2H，根據(jù)焊縫長短，確定分段的定位焊的段數(shù)，例如將其分為5段，采用先焊兩端再焊中間，先焊冷端再焊熱端的方式，可以有效避免由于后續(xù)焊接熱應(yīng)力而導(dǎo)致的焊縫變形、撕裂的問題，從而降低了焊接變形的可能性，如圖6所示，就可以按照I — 2 — 3 — 4 — 5的順序進(jìn)行焊接。
[0050]在實(shí)施的過程中，在將榫槽形結(jié)構(gòu)的引入塊裝配到所述待焊工件的引入端，將榫槽形結(jié)構(gòu)的引出塊裝配到所述待焊工件的引出端之前，還可以包括:對待焊工件、引入塊和引出塊進(jìn)行化學(xué)清洗或機(jī)械打磨，去除表面的氧化膜，從而保證焊接的效果。在焊接完成后，就可以采用機(jī)加的方法去除工件兩端的引入端、引入塊、引出端和引出塊，從而得到所需的工件。
[0051]下面結(jié)合一個具體實(shí)施例進(jìn)行說明，然而值得注意的是，該具體實(shí)施例僅是為了更好地說明本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。
[0052]考慮到目前在航空、船舶、電力系統(tǒng)領(lǐng)域，大厚度構(gòu)件主要采用傳統(tǒng)的引入/引出塊和夾具裝配定位及焊接方法制造，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單，易于實(shí)現(xiàn)，然而受到零件結(jié)構(gòu)形式的限制，在批量化生產(chǎn)的需求，傳統(tǒng)的方法還存在以下幾個問題:
[0053]I)設(shè)計(jì)制造輔助工藝塊(即，引入/引出塊)、焊接夾具及工件，配合位置的平行度、垂直度、間隙、階差等尺寸精度要求高，工作量大；
[0054]2)采用引入/引出塊、工件及夾具的配合面間組裝式裝配，僅采用夾具約束、結(jié)構(gòu)無自約束，使得裝配調(diào)整的工作量大；
[0055]3)夾具與工件材料的熱物理參數(shù)存在差異，導(dǎo)致了對工件夾緊定位的約束力不強(qiáng)，不利于焊接變形及應(yīng)力的控制；
[0056]4)這種多接觸面的組裝式定位裝配，易造成焊接間隙、階差等超差，影響工藝穩(wěn)定性和焊接質(zhì)量；
[0057]5)常規(guī)的電子束焊接的工序較多,熱輸入較大,焊接應(yīng)力變形較大；
[0058]6)焊縫形貌以釘形為主，平行段較短，不利于缺陷及變形控制。
[0059]為了解決上述問題，在本例中提供了一種大厚度結(jié)構(gòu)件的電子束焊接快速裝配及焊接方法，該例中的電子束焊接裝配是基于自鎖原理的，通過設(shè)計(jì)帶榫槽形式的引入/引出塊及帶榫頭形式的工件結(jié)構(gòu)，將其鎖緊定位裝配，摒棄了傳統(tǒng)的工裝夾具、氬弧焊點(diǎn)焊等定位裝配，進(jìn)一步的，基于降低焊接熱輸入的考慮，采取分段、對稱的定位焊取代傳統(tǒng)的點(diǎn)焊和封焊工序，采用掃描攪拌電子束焊接改善焊縫成形和質(zhì)量。這種裝配方法結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎，減小了夾具拘束力弱、過渡約束及變形等影響，有利于焊接應(yīng)力和變形的調(diào)控，保證了焊接間隙、階差等裝配精度，提高了工藝的穩(wěn)定性。同時(shí)，簡化了焊接工藝，提高了焊接質(zhì)量，有利于批量生產(chǎn)。具體包括:
[0060]步驟1:在工件焊接位置的引入/引出端，設(shè)計(jì)制造如圖3和圖4所示的榫頭形結(jié)構(gòu)，其中L3、L4、Θ等是表征榫頭尺寸的物理量，分別表示榫頭寬度、榫頭長度和榫頭角度，這些參數(shù)可以根據(jù)焊縫長度L1、工件半寬L2確定，例如:L3推薦選取10?15mm，L4推薦選取5?20mm，Θ推薦選取30?80度，H表示工件的厚度；
[0061]步驟2:與工件榫頭結(jié)構(gòu)相匹配，在引入/引出塊上如圖7和圖8所示的加工榫槽結(jié)構(gòu)，其中，L5是L3的2倍。引入/引出塊與工件榫頭結(jié)構(gòu)等厚，配合間隙彡0.1Omm,階差(0.2mm。L6為引入/引出塊長度，可以選取40?60mm，L7為引入/引出塊寬度，可以選取 40 ?60mm。
[0062]步驟3:對工件及引入/引出塊進(jìn)行化學(xué)清洗或機(jī)械打磨等表面清理，去除表面氧化膜；
[0063]步驟4:通過榫頭和榫槽結(jié)構(gòu)，如圖9的方式將引入/引出塊裝配到工件兩端，保證配合間隙< 0.10mm，階差< 0.2mm，然后將其放入真空室準(zhǔn)備焊接；
[0064]步驟5:為了降低焊接變形的可能性，可以減少焊接熱輸入，在本例中采取分段、對稱定位焊方式進(jìn)行焊接。如圖6所示，分段定位焊每段焊縫長度可以設(shè)定為10?30mm，每段焊縫寬度可以設(shè)定為5?15mm，熔深為1/6H?1/2H ;根據(jù)焊縫長短，確定分段定位焊的段數(shù)，一般選取至少5段以上，間隔20?50mm，如圖7所示，對稱定位焊的順序?yàn)镮 — 2 — 3 — 4 — 5，即:先焊兩端，再焊中間，先冷端再熱端。通過分段定位焊的方式不僅起到了定位作用，而且保證了足夠的強(qiáng)度，避免了由于后續(xù)焊接熱應(yīng)力而導(dǎo)致的焊縫變形、撕裂，從而降低了焊接變形的問題。
[0065]步驟6:在本例中，采用電子束掃描攪拌焊接方法進(jìn)行焊接，如圖10和11所示，在焊接過程中利用掃描線圈的磁場控制和磁力效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)電子束的高速、動態(tài)偏擺掃描運(yùn)動，增加對熔池金屬的攪拌作用，提高了能量輸入的均勻性和穩(wěn)定性，有利于改善焊縫的形貌，獲得平行焊縫。在圖10和11中，I表示線圈，2表示電子束，3表示偏擺運(yùn)動，4表示掃描軌跡,5表示熔池,6表示匙孔,7表示熔池?cái)嚢?。具體的,選取的掃描參數(shù)可以是:掃描軌跡形式推薦采用圓形、橢圓形，幅值設(shè)定在0.1?3mm范圍內(nèi)，頻率推薦選取100?100Hz ;在選取好掃描參數(shù)后就可以調(diào)整加速電壓、束流、聚焦電流及焊接速度等主工藝參數(shù)，啟動掃描參數(shù)，進(jìn)行掃描攪拌焊接。
[0066]在本例中，引入了榫頭和榫槽形式的自鎖結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)了焊接位置的定位、裝配、約束，提高了焊接裝配的精度，降低了焊接間隙等誤差，通過自鎖結(jié)構(gòu)裝配結(jié)構(gòu)，減少了焊接工裝夾具，降低了成本和費(fèi)用，便于實(shí)現(xiàn)無模、快速響應(yīng)制造，進(jìn)一步的，簡化了焊接工藝，降低了焊接熱輸入，降低了焊接應(yīng)力，減小了變形的可能性，采用掃描攪拌焊接方法，提高了工藝的穩(wěn)定性，提高了焊接質(zhì)量，便于批量生產(chǎn)。
[0067]下面結(jié)合一個具體實(shí)施例進(jìn)行說明，在本例中以大厚度鈦合金電子束平板對接作為實(shí)施例，具體實(shí)現(xiàn)過程包括:
[0068]步驟1:采用如圖12所示的50mm厚度的焊接試板加工榫頭形結(jié)構(gòu)。
[0069]步驟2:與榫頭相匹配，在引入/引出塊上加工如圖13所示的榫槽。
[0070]步驟3:采用鋼絲刷機(jī)械打磨進(jìn)行焊接位置表面清理。
[0071]步驟4:將引入/引出塊的榫槽與試板的榫頭定位裝配。
[0072]步驟5:將焊接結(jié)構(gòu)放入真空室中，抽真空至5xlO_2Pa以下，對中焊縫。
[0073]步驟6:將加速電壓加至150kV，調(diào)整聚焦電流至2491mA，采用8mm/s焊速、30mA束流進(jìn)行分段定位焊。每段焊縫長度25mm，焊縫寬度6mm，分5段焊接，焊接順序?yàn)槿鐖D6所示的 I — 2 — 3 — 4 — 5。
[0074]步驟7:設(shè)置圓形掃描軌跡，幅值為0.4mm，頻率200Hz，調(diào)整束流至65mA，聚焦電流2471mA等主工藝參數(shù)，采用8mm/s焊速進(jìn)行掃描攪拌焊接。
[0075]步驟8:完成焊接后，關(guān)閉高壓。真空室放氣，打開真空室，取出焊接工件。
[0076]步驟9:進(jìn)行X光探傷檢查，焊縫質(zhì)量滿足HB/Z 198-2011標(biāo)準(zhǔn)I級，無超標(biāo)氣孔等缺陷；試板焊接變形小于0.5mmο切取焊接接頭試樣效果如圖14所示,焊縫熔深50mm,熔寬 7 mm η
[0077]從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果:將待焊工件的引入端和引出端都設(shè)置成了榫頭形結(jié)構(gòu)，然后通過將與榫頭形結(jié)構(gòu)相匹配的榫槽形結(jié)構(gòu)與之配合，基于榫頭與榫槽的自鎖原理，使得工件可以自動實(shí)現(xiàn)鎖緊定位裝配，而無需采用現(xiàn)有技術(shù)中的工裝夾具進(jìn)行定位裝配，減小了夾具約束力弱或者是過約束及變形的影響，本發(fā)明的方式有利于實(shí)現(xiàn)焊接應(yīng)力和變形的調(diào)控，提高了工藝的穩(wěn)定性，使得焊接效果和焊縫質(zhì)量更好。
[0078]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明實(shí)施例的各模塊或各步驟可以用通用的計(jì)算裝置來實(shí)現(xiàn)，它們可以集中在單個的計(jì)算裝置上，或者分布在多個計(jì)算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們可以用計(jì)算裝置可執(zhí)行的程序代碼來實(shí)現(xiàn)，從而，可以將它們存儲在存儲裝置中由計(jì)算裝置來執(zhí)行，并且在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟，或者將它們分別制作成各個集成電路模塊，或者將它們中的多個模塊或步驟制作成單個集成電路模塊來實(shí)現(xiàn)。這樣，本發(fā)明實(shí)施例不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。
[0079]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明實(shí)施例可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種大厚度結(jié)構(gòu)待焊工件，其特征在于:待焊工件的引入端和引出端被設(shè)置為榫頭形結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的大厚度結(jié)構(gòu)待焊工件，其特征在于，所述引入端和引出端的榫頭角度為30度到80度，榫頭寬度為1mm到15臟，榫頭長度為5mm到20mm。
3.一種對大厚度結(jié)構(gòu)待焊工件進(jìn)行焊接的方法，其特征在于，包括: 將待焊工件的引入端和引出端設(shè)置成榫頭形結(jié)構(gòu)； 獲取與所述榫頭形結(jié)構(gòu)的引入端相匹配的榫槽形結(jié)構(gòu)的引入塊，制造與所述榫頭形結(jié)構(gòu)的引出端相匹配的榫槽形結(jié)構(gòu)的引出塊； 將榫槽形結(jié)構(gòu)的引入塊裝配到所述待焊工件的引入端，將榫槽形結(jié)構(gòu)的引出塊裝配到所述待焊工件的引出端； 在真空環(huán)境下，對裝配完的待焊工件進(jìn)行焊接，得到帶有焊縫的工件。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述引入端和引出端的榫頭角度為30度到80度，禪頭寬度為1mm到15mm,禪頭長度為5mm到20mm。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在真空環(huán)境下，對裝配完的待焊工件進(jìn)行焊接，包括: 將裝配完的待焊工件置入真空環(huán)境中； 采用電子束掃描攪拌焊接方法，對準(zhǔn)待焊工件的焊縫位置進(jìn)行焊接。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，對準(zhǔn)待焊工件的焊縫位置進(jìn)行焊接，包括: 將焊縫位置分為N段，其中，N為正整數(shù)； 對分為N段的焊縫，采用先焊兩端再焊中間、先焊冷端再焊熱端的方式進(jìn)行分段定位焊接。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，N大于等于5。
8.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在將榫槽形結(jié)構(gòu)的引入塊裝配到所述待焊工件的引入端，將榫槽形結(jié)構(gòu)的引出塊裝配到所述待焊工件的引出端之前，所述方法還包括: 對所述待焊工件、引入塊和引出塊進(jìn)行化學(xué)清洗或機(jī)械打磨，去除表面的氧化膜。
9.如權(quán)利要求3至8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在將榫槽形結(jié)構(gòu)的引入塊裝配到所述待焊工件的引入端，將榫槽形結(jié)構(gòu)的引出塊裝配到所述待焊工件的引出端的過程中，保證引入塊與引出端、引出塊與引出端之間的配合間隙小于等于0.1mm，階差小于0.2mmο
10.如權(quán)利要求3至8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在對裝配完的待焊工件進(jìn)行焊接，得到焊接工件之后，所述方法還包括: 采用機(jī)加的方法去除工件兩端的引入端、引入塊、引出端和引出塊。
【文檔編號】B23K33/00GK104289822SQ201410514029
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月29日
【發(fā)明者】毛智勇, 付鵬飛, 唐振云, 王西昌, 劉昕, 吳冰 申請人:中國航空工業(yè)集團(tuán)公司北京航空制造工程研究所