浙江(jiang)至德鋼業(ye)有限公司動力艙(cang)段殼體的電(dian)子束焊接(jie)工(gong)藝流程如下：

1. 動力艙段殼(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(gang)。

2. 時效不(bu)銹鋼焊接性分(fen)析

  時(shi)效不(bu)銹鋼(gang)在(zai)固溶狀態下得到馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)組(zu)織，由于(yu)這(zhe)是(shi)一(yi)(yi)種(zhong)超(chao)低碳的(de)馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)，其(qi)硬度低、塑性好，這(zhe)就避免(mian)了焊接裂紋的(de)形成，因(yin)此焊接性能(neng)良好，且焊前(qian)無需預熱(re)，焊后也不(bu)要緩冷。但焊接時(shi)，在(zai)時(shi)效不(bu)銹鋼(gang)的(de)熱(re)影響區(qu)中會出現一(yi)(yi)個軟化(hua)區(qu)域，組(zu)織結構(gou)為馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)和(he)逆轉奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)，即在(zai)馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)基體(ti)(ti)(ti)上分布彌散(san)的(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)組(zu)織，而且奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)數量會隨焊接熱(re)輸(shu)入的(de)增大(da)而增加。由于(yu)這(zhe)些奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)組(zu)織不(bu)能(neng)經過隨后的(de)時(shi)效而硬化(hua)，故表現出強度低、硬度低的(de)特點。因(yin)此，時(shi)效不(bu)銹鋼(gang)在(zai)用熔焊方(fang)法焊接時(shi)必須(xu)嚴格(ge)限制(zhi)熱(re)輸(shu)人(ren)，采用電(dian)子(zi)束焊接方(fang)法最為合適。

3. 焊接(jie)技術難點和工藝措施

  動力(li)艙(cang)段殼體(ti)是(shi)一(yi)個(ge)筒(tong)形(xing)薄壁焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)構件(jian)，其剛度(du)(du)(du)(du)差、易(yi)變形(xing)、工藝性能不好。筒(tong)體(ti)是(shi)通(tong)過(guo)旋(xuan)壓、碾展而成，冷作(zuo)硬(ying)化現象十(shi)分嚴重(zhong)，存在(zai)較大(da)的(de)(de)(de)內應力(li)。在(zai)筒(tong)身的(de)(de)(de)同(tong)一(yi)截面上(shang)平行(xing)存在(zai)8條(tiao)非穿透(tou)性焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)（搭(da)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)），筒(tong)體(ti)的(de)(de)(de)兩(liang)端還(huan)要(yao)(yao)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)兩(liang)條(tiao)環形(xing)對接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)，焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)總長(chang)度(du)(du)(du)(du)達(da)3000mm之多(duo)，在(zai)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)過(guo)程(cheng)中不可(ke)(ke)避免地產生收縮(suo)變形(xing)，可(ke)(ke)以(yi)想像(xiang)在(zai)整(zheng)個(ge)殼體(ti)存在(zai)著很大(da)的(de)(de)(de)內應力(li)，要(yao)(yao)保證(zheng)殼體(ti)圓(yuan)周和長(chang)軸方向的(de)(de)(de)精(jing)度(du)(du)(du)(du)有(you)一(yi)定難度(du)(du)(du)(du)。同(tong)時，對焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)的(de)(de)(de)質量也有(you)嚴格(ge)的(de)(de)(de)要(yao)(yao)求：穿透(tou)性焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)的(de)(de)(de)對接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)要(yao)(yao)達(da)到航天(tian)部標(biao)準I級焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)；非穿透(tou)性的(de)(de)(de)搭(da)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)定為航天(tian)部標(biao)準II級焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)。為此，提出了嚴格(ge)的(de)(de)(de)工藝措(cuo)施，要(yao)(yao)求設(she)計(ji)出必(bi)要(yao)(yao)的(de)(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)夾(jia)(jia)具(ju)來保證(zheng)動力(li)艙(cang)段殼體(ti)各零件(jian)的(de)(de)(de)裝(zhuang)配精(jing)度(du)(du)(du)(du)和焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)。焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)夾(jia)(jia)具(ju)要(yao)(yao)求結構簡單(dan)，裝(zhuang)卸方便，定位可(ke)(ke)靠，加工容易(yi)，成本較低；保證(zheng)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)過(guo)程(cheng)的(de)(de)(de)穩(wen)定性、連(lian)續性和電子束的(de)(de)(de)可(ke)(ke)達(da)性、操作(zuo)的(de)(de)(de)可(ke)(ke)視性；精(jing)度(du)(du)(du)(du)公差范圍為焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)零件(jian)焊(han)(han)后(hou)尺寸精(jing)度(du)(du)(du)(du)公差范圍的(de)(de)(de)1/3。焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)夾(jia)(jia)具(ju)由不銹鋼材質制造，本身要(yao)(yao)無剩磁。一(yi)共設(she)計(ji)出三套(tao)：前后(hou)連(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)環焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)夾(jia)(jia)具(ju)；加強肋焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)夾(jia)(jia)具(ju)；固(gu)定片焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)夾(jia)(jia)具(ju)。

  采取上述措施，使這種筒形、薄壁結構件(jian)在焊接(jie)過程所產生的變形量得到了較好的控制。

4. 焊(han)接(jie)工藝(yi)

  a. 焊前(qian)準(zhun)備 

      要(yao)嚴(yan)格打磨消(xiao)除各(ge)焊(han)接零部件(jian)及(ji)焊(han)接夾具上的油(you)污、銹蝕及(ji)氧化(hua)皮等。要(yao)把零件(jian)內外表面用丙酮或無水酒精清(qing)洗干凈，同時要(yao)清(qing)洗焊(han)接夾具，還要(yao)去(qu)除各(ge)零件(jian)上剩(sheng)磁(ci)，使其磁(ci)感應強度(du)不大(da)于2x10-5T。

  b. 裝配精度 

      對(dui)接(jie)邊錯(cuo)位(wei)量(liang)≤0.1mm，接(jie)縫(feng)間隙≤0.05mm，加強肋和固定片與筒體之間的(de)間隙應控制在0.03mm之內，達到此要求(qiu)后方可裝(zhuang)配到焊(han)機的(de)焊(han)接(jie)轉(zhuan)臺(tai)上，準備施焊(han)。

5. 焊接(jie)參數

  分別(bie)在3лУ-K1中壓(ya)電(dian)子束焊機和ZD150-15A高壓(ya)電(dian)子束焊機上施焊，焊接參(can)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. 焊接質量(liang)檢(jian)驗

  所有環(huan)形(xing)焊縫外觀(guan)均勻(yun)，過渡平滑(hua)，焊縫寬(kuan)窄一致，成(cheng)形(xing)美觀(guan)，正面余(yu)高≤0.4mm，背面余(yu)高＋錯位(wei)量≤0.5mm。X射線檢測結果表明，所有環(huan)形(xing)焊縫均達到了航天部(bu)標準I級的設計要求。

  加(jia)強肋焊(han)縫和(he)固定片焊(han)縫見表4-61，均(jun)達到(dao)了航(hang)天(tian)部(bu)(bu)標準II級所(suo)規定的(de)外觀和(he)內部(bu)(bu)質(zhi)量要(yao)求(qiu)。

  隨產品焊接的環(huan)形焊縫接頭的試板進行了力學性能考核，焊接接頭的強度不小于母材強度的90％，滿(man)足設(she)計圖樣(yang)要求(qiu)。