[发明专利]一种不锈钢冷却板高能束复合焊接方法

说明书

本发明公开一种不锈钢冷却板高能束复合焊接方法，具体步骤如下：在不锈钢流道盖板表面、端面及底板焊缝位置打磨露出金属光泽，擦拭除去残渣后烘干、将流道盖板和底板进行装配，采用铆锥对流道盖板进行铆接，每依次间隔进行打点固定，用同轴高速扫描激光焊接对装配后的流道盖板和底板所组成的焊缝进行对称断续预焊接，并沿着焊缝轨迹，在盖板两侧的焊缝进行同轴扫描激光断续焊接，再次擦拭焊接表面，将焊接的工件装入真空电子束焊接室，该种不锈钢冷却板高能束复合焊接方法，能够避免焊接过程翘曲现象，并且降低了盖板与底板的间隙装配要求，减少真空电子束焊接过程的未熔合、凹陷等现象，提高焊接质量。

技术领域

本发明涉及焊接工艺技术领域，具体为一种不锈钢冷却板高能束复合焊接方法。

背景技术

304不锈钢作为目前应用最广泛的一种铬-镍不锈钢，具有良好的耐蚀性、耐热性，低温强度和机械特性。另外，其冲压、弯曲等热加工性好，无热处理硬化现象，还具有良好的可焊性，广泛用于板式换热器、波纹管、热水器、锅炉、汽车配件，船舶部件等。

在航空航天领域采用的液冷模块、水冷却流道等不锈钢零件的焊接均采用真空电子束焊接方法进行冷却板类零件的密封焊接，由于航空航天领域的特殊性，其焊后对焊缝的密封性及平面度要求极为严格，渗漏均会导致零件失效，甚至引起重大安全事故。由于冷却板类零件一般比较薄，在焊接过程中，由于受热不均匀导致的翘起现象严重影响了零件的焊接质量及平面度要求。当盖板发生翘曲变形后，在精加工过程中极易引起焊缝的渗漏现象。另外，加工误差会导致装配间隙较大，而电子束流直径较小，易穿过间隙直接轰击在底板，造成焊接凹陷、未熔合等现象。

在真空电子束焊接过程中，冷板板类产品的焊接一般分为点焊固定和深熔焊接。而由于间隙存在可能导致点焊失效，在后续的深熔焊过程中极易引起盖板翘曲现象。

目前，航空航天及军工领域的冷却板类产品大多采用真空电子束焊接方法进行焊接，一般盖板先进行铆接，然后在真空室内进行真空电子束点焊，最后在进行真空电子束深熔焊接过程。但是由于焊接热过程以及装配间隙的存在，虽然有铆接固定及点焊过程，但是在深熔焊过程中仍然会引起盖板的翘曲现象。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有不锈钢零件中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明的目的是提供一种不锈钢冷却板高能束复合焊接方法，能够避免焊接过程翘曲现象，并且降低了盖板与底板的间隙装配要求，减少真空电子束焊接过程的未熔合、凹陷等现象，提高焊接质量。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：

一种不锈钢冷却板高能束复合焊接方法，其包括：

S10、在不锈钢流道盖板表面、端面及底板焊缝位置打磨露出金属光泽，擦拭除去残渣后烘干；

S20、将流道盖板和底板进行装配，并使流道盖板和底板的焊缝间隙小于0.2mm，错边小于0.2mm；

S30、采用铆锥对流道盖板进行铆接，每依次间隔15-25mm进行打点固定，铆接点深度0.1-0.3mm；

S40、用同轴高速扫描激光焊接对装配后的流道盖板和底板所组成的焊缝进行对称断续预焊接，并沿着焊缝轨迹，断续焊缝长度为50mm，焊缝间隔10mm，在盖板两侧焊缝进行同轴扫描激光断续焊接，如遇到拐角位置没有焊接，改变焊缝长度将拐角位置进行焊接，并且同轴高速扫描激光的光斑扫描直径为0.3mm；

S50、再次擦拭焊接表面，将焊接的工件装入真空电子束焊接室；