阅读说明：本技术 一种6系铝合金薄板真空电子束焊接工艺 (vacuum electron beam welding process for 6-series aluminum alloy sheet ) 是由 韦宝权 李生智 张维 祝影 张庆锋 谯永鹏 于 2019-07-25 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种6系铝合金薄板的真空电子束焊接方法,两次焊接完成,为高压电子束焊接,加速电压120KV；包括以下步骤：第一步：2mm厚6061-T6铝合金板材,衬垫为10mm厚6061铝合金板材；填充材料为4XXX钎料；第二步：焊接前对母材、衬垫、填充金属等进行化学清理,具体为脱脂,水洗,碱洗,水洗,酸洗,水洗等流程；清理后烘干处理,具体为125℃保温1h；第三步：组对,装夹,组对间隙小于0.1mm；抽真空,点固焊,熔化焊；第四步：充入氮气,并冷却至室温。本发明能量集中,功率密度高,热输入低,热影响区小,变形小,焊接速度高。焊缝无裂纹、气孔等缺陷,焊接过程稳定。(the invention discloses a vacuum electron beam welding method of a 6-series aluminum alloy sheet, which is used for completing welding twice, namely high-voltage electron beam welding with the acceleration voltage of 120 KV; the method comprises the following steps: the first step is as follows: 6061-T6 aluminum alloy plate with the thickness of 2mm, and 6061 aluminum alloy plate with the thickness of 10mm is used as a liner; the filling material is 4XXX brazing filler metal; the second step is that: before welding, chemically cleaning base metal, a gasket, filler metal and the like, specifically degreasing, washing with water, alkali washing, washing with water, acid washing, washing with water and the like; drying after cleaning, specifically keeping the temperature at 125 ℃ for 1 h; the third step: assembling and clamping, wherein the assembling clearance is less than 0.1 mm; vacuumizing, spot welding and fusion welding; the fourth step: nitrogen was charged and cooled to room temperature. The invention has the advantages of concentrated energy, high power density, low heat input, small heat affected zone, small deformation and high welding speed. The welding seam has no defects of cracks, air holes and the like, and the welding process is stable.)

一种6系铝合金薄板真空电子束焊接工艺

技术领域

本发明涉及电子束焊接工艺领域，具体为6系薄板铝合金真空电子束焊接工艺。

背景技术

铝合金是工业中应用最为广泛的有色金属之一，其比重轻，比强度高，且具有良好的耐腐蚀性、良好的导电性及导热性等特性，在航空航天、机械制造、汽车、化工等领域均有广泛的应用。而随着科技与工业的迅速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增大，使关于铝合金焊接的研究也在不断深入。铝合金焊接易产生气孔、裂纹等缺陷，且由于铝合金表面易产生难熔的氧化膜及本身热导率大的特性，采用常规焊接方法如TIG、MIG等方式获得的焊缝质量较低，因此逐步采用高能量密度的焊接方法焊接铝合金。

电子束焊接属于高能束焊接方法的一种，是利用电子枪产生的电子在高压电场作用下加速到很高的速度，并经过磁透镜聚焦，形成高密度能量的电子流，当其轰击焊件接头部位时，电子的动能转变为焊件的内能，使工件迅速升温、熔化并汽化，从而实现接头的连接。电子束焊接具有穿透能力强，焊缝深宽比大，焊接速度快、热影响区小、变形小等特点，其对于铝合金焊接具有独特的适用性。同常规焊接方法相比，电子束焊接能量密度高3-4个数量级，且焊接速度快，因此焊接接头的热影响区小，接头强度较常规焊接方法有所提高。同时真空电子束焊接可以防止熔化金属受到有害气体的污染，特别适合于活泼金属的焊接。

对于6系铝合金，焊前在焊缝内部预置4043填充金属，采用真空电子束焊接方法，通过优化焊接工艺，可得到成型良好、无气孔、裂纹的优良焊缝。

发明内容

本发明的目的是提出一种6系铝合金薄板真空电子束焊接方法。具有变形小，焊缝成型美观，无裂纹、气孔等缺陷。

为达此目的，本发明采用的技术方案是：

一种6系铝合金薄板的真空电子束焊接方法，两次焊接完成，为高压电子束焊接，加速电压120KV；

包括以下步骤：

第一步：2mm厚6061-T6铝合金板材，衬垫为10mm厚6061铝合金板材；填充材料为4XXX钎料；

第二步：焊接前对母材、衬垫、填充金属等进行化学清理，具体为脱脂，水洗，碱洗，水洗，酸洗，水洗等流程；清理后烘干处理，具体为125℃保温1h；

第三步：组对，装夹，组对间隙小于0.1mm；抽真空，点固焊，熔化焊；

第四步：充入氮气，并冷却至室温。

本发明的有益效果是：

本发明提出的一种6系铝合金薄板电子束焊接工艺，能量集中，功率密度高，热输入低，热影响区小，变形小，焊接速度高。焊缝宽度2-3.5mm，焊缝深度2-2.5mm，无裂纹、气孔等缺陷，焊接过程稳定。

附图说明

图1为发明试板示意图的示意图。

图2为发明试板横截面图。

具体实施方式

结合附图1-2对本发明进一步详细说明。

一种6系铝合金薄板的真空电子束焊接方法，两次焊接完成，为高压电子束焊接，加速电压120KV；

包括以下步骤：

第一步：2mm厚6061-T6铝合金板材，衬垫为10mm厚6061铝合金板材；填充材料为4XXX钎料；

第二步：焊接前对母材、衬垫、填充金属等进行化学清理，具体为脱脂，水洗，碱洗，水洗，酸洗，水洗等流程；清理后烘干处理，具体为125℃保温1h；

第三步：组对，装夹，组对间隙小于0.1mm；抽真空，点固焊，熔化焊；

第四步：充入氮气，并冷却至室温。

焊接速度快1000mm/min的焊接速度，焊接变形小，焊缝表面成型美观。

扫描函数图形椭圆形，长轴0.7mm沿焊接方向，短轴0.3mm与焊接方向垂直，扫描频率2000HZ；焊缝优质，抑制铝合金焊接气孔。

采用4XXX铝合金作为填充金属，焊缝无热裂纹产生，焊接过程稳定。