[发明专利]一种因瓦合金与铝合金异种金属电子束焊接方法

权利要求书

1.一种因瓦合金与铝合金异种金属电子束焊接方法，其特征在于，采用电子束为热源，在因瓦合金（1）和铝合金（2）之间添加中间层（3），通过两步对接焊接方法，先进行中间层（3）与因瓦合金（1）的电子束焊接，再进行中间层（3）与铝合金（2）的电子束焊接，所述中间层（3）的材料为不与因瓦合金（1）反应生成金属间化合物且线膨胀系数介于因瓦合金（1）与铝合金（2）之间的材料；所述因瓦合金（1）和中间层（3）的厚度相同，所述铝合金（2）的厚度大于因瓦合金（1）的厚度0.5-2mm；所述因瓦合金（1）和中间层（3）的厚度为1mm-10mm，所述铝合金厚度为3-12mm；所述中间层（3）的材料为低合金钢、低碳钢、不锈钢或铜；具体包括如下步骤：

步骤1：材料制备；具体为：采用线切割因瓦合金母材、中间层及铝合金母材,采用200号水砂纸对母材及中间层打磨，再用超声清洗打磨后的中间层与母材，放置于干燥室中干燥；

步骤2：因瓦合金与中间层焊接；包括如下步骤：

步骤2-1：使用夹具将因瓦合金和中间层对接加紧，中间不留缝隙，并放入真空室；

步骤2-2：将真空室内真空抽至2×10^-4mbar以下时，采用表面聚焦电子束作为热源，对中点固焊接；点固焊接采用表面聚焦，点固束流为1-2mA，点固位置间隔为3-10mm；

步骤2-3：采用电子束对中焊接，表面聚焦后，调整束流、焊接速度参数，使对接接头完全熔透，形成因瓦合金与中间层的焊接，中间层宽度为5mm-10mm；对中焊接中电子束流垂直作用于中间层中心线，加速电压30-60 kV，表面聚焦，焊接速度为300-600mm/min，电子束流为3-20mA；扫描波形为锯齿波，圆形波，或三角波；

步骤3：切割中间层；具体为：采用线切割将焊后的因瓦合金与中间层接头的中间层侧切至0.5mm-1.5mm；切割完毕后采用200号砂纸打磨，采用丙酮清洗油污后放入干燥室中干燥；

步骤4：中间层与铝合金焊接；

具体包括：

步骤4-1：将带有中间层的因瓦合金与铝合金对接加紧，中间不留缝隙，并放入真空室；

步骤4-2：将真空室内真空抽至2×10^-4mbar时，采用表面聚焦电子束作为热源，对中点固焊接；点固焊接采用表面聚焦，点固束流为1-2mA，点固位置间隔为3-10mm；

步骤4-3：采用电子束偏束焊接，调整聚焦电流、束流、焊接速度、扫描速度，使铝合金熔化并向中间层及因瓦合金侧铺展，形成因瓦合金与铝合金的焊接；焊接时加速电压30-60kV，焦点位于构件铝合金侧上表面之上3-10mm，电子束流垂直作用于中间层中心线向铝合金侧偏移0.5-10mm，焊接速度为300-600mm/min，电子束流4-18mA，电子束扫描频率50-1000Hz，扫描幅值2-5mm；扫描波形为锯齿波，圆形波，或三角波。