[发明专利]空间三维曲线连续非均匀变焦变截面电子束焊方法

说明书

本发明公开了一种空间三维曲线连续非均匀变焦变截面电子束焊方法，包括以下步骤：焊前处理；点焊连接；装夹找正：将母焊回转件装夹定位至工作平台上，找正母焊回转件以使母焊回转件与工作平台同回转中心，找正焊接凸台的对称中心进而确定焊接中心；生成焊缝曲线轨迹数控程序：在焊接中心设立局部坐标系，并将焊缝曲线划分为若干提取点，提取各提取点的X、Y、Z三轴坐标的点位数据，将各提取点Z轴坐标的点位数据转换为相对局部坐标系原点变化的聚焦电流，将各提取点的焊缝厚度转换为对应的电子束流，以得到电子束焊程序；电子束焊：将电子束焊程序导入电子束焊机的控制系统，并得到局部坐标系原点的聚焦电流参数后对焊缝曲线进行电子束焊。

技术领域

本发明涉及空间三维曲线电子束焊领域，特别地，涉及一种空间三维曲线连续非均匀变焦变截面电子束焊方法。

背景技术

在某些回转体类型的零件上，如果需要在侧壁焊接一个大直径的安装座，则焊缝即为回转体与回转体的相贯线，如附图图1所示，其是一种空间三维曲线，如附图图2所示。焊缝表面随曲线连续变化，进而造成了焦距的变化；同时由于两个回转体相贯角度任意，形成了沿相贯曲线连续非均匀变化的厚度截面，在电子束焊接时，由于电子束焊机的机械轴只有X、Y两个轴及一个转台轴，故一般只能够焊接截面等厚度的平面曲线焊缝，或者两圆柱体对接的环形焊缝，无法完成上述连续非均匀变截面变焦距的空间三维曲线的焊缝焊接。

中国专利CN102416525(申请公布日期2012-04-18)中公开了一种“变截面结构燃气轮机机匣的电子束焊接方法”，该方法中阐述了一种水平法兰局部厚度相同、阶段厚度不同的变截面焊接方法，该方法中实现了分段厚度的水平焊缝焊接，以及一种厚度变化均匀的变截面焊接。但该方法无法实现空间三维曲线连续变焦距变截面，且变化规律非均匀的电子束焊焊接，如附图图3所示。

发明内容

本发明提供了一种空间三维曲线连续非均匀变焦变截面电子束焊方法，以解决现有技术中无法实现空间三维曲线连续变焦距变截面焊接的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种空间三维曲线连续非均匀变焦变截面电子束焊方法，包括以下步骤：焊前处理：对母焊回转件和待焊回转件上待焊接处分别进行焊前处理；点焊连接：将焊接凸台与连接通孔进行点焊连接；装夹找正：通过焊接夹具将母焊回转件装夹定位至电子束焊机的工作平台上，并找正母焊回转件以使母焊回转件与工作平台同回转中心，同时调整工作平台以找正焊接凸台的对称中心进而确定焊接中心；生成焊缝曲线轨迹数控程序：在焊接中心设立局部坐标系，并将焊缝曲线划分为若干提取点，同时提取各提取点的X、Y、Z三轴坐标的点位数据，将各提取点Z轴坐标的点位数据转换为相对局部坐标系原点变化的聚焦电流，将各提取点的焊缝厚度转换为对应的电子束流，并根据各提取点X、Y轴坐标的点位数据、聚焦电流参数及电子束流参数编制出焊缝曲线轨迹的电子束焊程序；电子束焊：将电子束焊程序导入电子束焊机的控制系统，并得到局部坐标系原点的聚焦电流参数后对焊缝曲线进行电子束焊。

进一步地，步骤“焊前处理”具体包括以下步骤：接头准备：对待焊回转件上焊接凸台的外圆进行车削加工以保证焊接凸台外圆的精度尺寸，对母焊回转件上与焊接凸台配合连接的连接通孔的内圆进行数铣加工以保证连接通孔内圆的精度尺寸；焊前清理：对焊接凸台外圆外周的内外表面、连接通孔外周的内外表面分别进行打磨处理，以保证内外表面上无污染物附着；装配组合：按焊接凸台的外圆尺寸修配连接通孔，以保证焊接凸台与连接通孔间的焊缝间隙及焊接凸台与连接通孔对接处的错位。

进一步地，步骤“点焊连接”具体包括以下步骤：点焊定位：将焊接凸台与连接通孔进行点焊定位及连接；定位后校正：校正焊接凸台以保证焊接凸台与连接通孔两者对接处的内表面齐平。