【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于机械加工领域，具体是一种真空电子束焊接1900mpa级高压容器壳体的方法。
技术介绍
1、机械行业使用的钢制高压容器壳体普遍选用30crmnsia、d406a等高强度钢材料制造，一般制备流程为：集齐前封头、圆筒、后封头等典型高压容器焊前件，其中前封头、后封头均采用机械加工成形，圆筒采用强力旋压成形，分别形成焊前件；通过氩弧焊接方法对各所述焊前件组合焊接成形，再整体进行空气热处理炉调质处理，最后进行机械加工制备成高压容器壳体。该类钢制高压容器壳体焊缝抗拉强度一般低于1600mpa，且产品形位精度差，直线度普遍在每米2mm以上，无法满足1900mpa的高压容器壳体性能及精度要求。主要原因有：1.采用的材料经热处理后无法达到要求的抗拉强度；2.传统的焊接过程参数难匹配易引起裂纹、气孔等缺陷，导致后续性能无法满足要求；3.热处理工序采用普通空气炉，热处理过程高压容器壳体内外表面与空气中氧等其它气体反应，产生一定比例的脱碳层导致高压容器壳体焊缝性能下降，同时壳体经热处理后表面洁净度差，需进一步喷砂等处理才能满足表面洁净度要求，壳体变形严重，需通过强力校形处理才能满足要求。
2、在zl202210420958.0的专利技术专利中公开了一种1900mpa级悬架弹簧用钢的高效生产方法，该方法涉及钢铁冶金
，通过优化弹簧钢生产流程,消除了铸坯中心缩孔、改善铸坯中心偏析,省去连铸大方坯一道高温长时加热的开坯工序和开坯后的钢坯剥皮精整工序，连铸坯探伤合格后经过粗中轧、预精轧、精轧机组轧制成所需1900mpa级悬
3、在zl 202010670350.4的专利技术专利中公开了一种1900mpa级高强韧性热冲压用铝硅镀层钢板及其制备方法，所述1900mpa级高强韧性热冲压用铝硅镀层钢板，复合钢板包括钢基板和铝硅镀层两部分，通过热冲压工艺后后实现抗拉强度提升，是一种高性能复合钢板的制备方法，由于其表面有铝硅镀层与钢混合，多成分混合，无法焊接，与容器类产品生产无关。
4、在zl 201810454283.5的专利技术专利中公开了一种1900mpa级超高强度合金钢焊接用药芯焊丝，涉及材料加工中的焊接材料领域。为保证合金具有较高的强度和韧性，严格控制药芯焊丝中的碳含量，并加入配比经过科学优化的钛、钒、钼、钴等元素，提高焊接用药芯的强度及高温强度，是一种新型药芯焊丝，与本专利技术提出的制备方法无关。
5、2011年11月裴剑在“ni含量及回火工艺对300m钢组织与性能的影响”(燕山大学电子期刊2011年第11期)一文中，为了提高300m钢的韧性，通过调整韧化元素ni的含量，研究ni含量对300m钢的连续冷却转变、显微组织演变以及力学性能变化的影响规律，并且研究了高ni含量对300m钢的组织与性能的影响，但与1900mpa级低合金超高强度钢高压容器壳体的制备方法无相关性。
6、2008年刘振宝等人在《机械工程材料》第32卷第三期发表的《1900mpa级超高强度不锈钢的研制》一文中提出了出一种1900mpa的铬-镍-枯-铂系大规格棒材(φ200mm)超高强度马氏体时效不锈钢，通过研究热处理工艺对八种不同成分的铬-镍-枯-铂系马氏体时效不锈钢力学性能的影响，进一步优化了合金成分，实现1900mpa的不锈钢棒研制。该论文重点涉及高性能不锈钢棒，马氏体时效不锈钢与低合金超高强度钢不是同类钢种，马氏体不锈钢淬硬倾向大、材料导热性弱使其焊接性差，极易出现冷裂纹，同时焊接区域易脆化，一般不作为高压容器的选材材料，与本专利技术无相关性。
技术实现思路
1、为克服现有技术中存在的高性能钢无法焊接制备成高压容器壳体的不足，本专利技术提出了一种真空电子束焊接1900mpa级高压容器壳体的方法。
2、本专利技术的具体过程是：
3、步骤一，焊前准备：
4、所述焊前准备包括在待焊壳体的焊接部位成形焊接坡口、待焊部位砂光和对待焊壳体的退磁处理。退磁处理后的待焊壳体的磁通量＜1×10-4t。
5、所述待焊壳体包括前封头、圆筒和后封头。
6、步骤二，待焊接件的装配：
7、将待焊接的前封头与圆筒、圆筒与后封头装配为整体，得到装配后的高压容器壳体；
8、焊接件的装配时，相邻焊接件之间的间隙＜0.2mm；装配后壳体直线度＜1mm/m。
9、装配时通过工装保证前封头与圆筒焊接坡口、圆筒与后封头焊接坡口均同轴对正；该对正的错边量＜0.1mm。
10、步骤三，焊接前封头与圆筒：
11、具体过程是：
12、第一步，装夹所述装配后的高压容器壳体。
13、第二步，对该装配后的高压容器壳体的待焊部位预热；预热温度为120～160℃。升温速率50℃/min。
14、第三步，对焊接工作空间抽真空，在真空度达到5～20×10-2pa后停止抽真空；施焊。
15、施焊时，根据壁厚h确定焊接道次；当所述高压容器壳体的壁厚1＞h≤2.5mm时，确定的焊接道次为2，包括1次定位焊和1次满焊；当所述高压容器壳体的壁厚2.5＞h≤4.0mm时，确定的焊接道次为3，包括1次定位焊、1次封焊和1次满焊；当所述高压容器壳体的壁厚4.0＞h≤5.0mm时，确定的焊接道次为4，包括1次定位焊、1次封焊和2次满焊。
16、采用工件转动、焊机机头竖直朝下的工作方式施焊；通过2道次焊接或3道次焊接或4道次焊接完成接前封头与圆筒的焊接。所述2道次焊接是定位焊+1次满焊；所述3道次焊接是定位焊+1次封焊+1次满焊，所述4道次焊接是定位焊+1次封焊+2次满焊。具体过程是：
17、ⅰ第一道次，定位焊。
18、选取定位焊点位置；所述定位焊点是以所述圆筒待焊部位的12点位置为第一个焊接点，顺时针每间隔45°确定1个点位，在圆筒待焊部位横截面一周确定4组共8个定位焊点位置，依次分别是第一焊接点至第八焊接点。
19、焊接时，采用顺时针对称点位方式完成4组共8个焊接点的定位焊，形成8个直径为2～5mm定位焊点。
20、完成第一道次定位焊。
21、所述第一道次定位焊的加速电压为30～40kv，聚焦电流为1500～2000ma，电子束流为40～60ma，焊接速度为10～30mm/s。
22、ⅱ第二道次，封焊。
23、当所述高压容器壳体的壁厚1＞h≤2.5mm时，不进行封焊；
24、当所述高压容器壳体的壁厚2.5＞h≤4.0mm或壁厚4.0＞h≤5.0mm时，进行封焊。
25、封焊时，保持焊机机头位置固定不变，通过焊机中心架将圆筒第一个定位焊点旋转至焊机机头正下方；调整焊机机头竖直高本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种1900MPa级高压容器壳体的真空电子束焊接方法，其特征在于，具体过程是：
2.如权利要求1所述1900MPa级高压容器壳体的真空电子束焊接方法，其特征在于，焊接件的装配时，相邻焊接件之间的间隙＜0.2mm；装配后壳体直线度＜1mm/m；
3.如权利要求1所述1900MPa级高压容器壳体的真空电子束焊接方法，其特征在于，所述定位焊的具体过程是：
4.如权利要求1所述1900MPa级高压容器壳体的真空电子束焊接方法，其特征在于，所述第一焊接点至第八焊接点在圆筒上的位置依次分别是12点位置、12点与3点的中间点位置、3点位置、3点与6点中间点位置、6点位置、6点与9点中间点位置、9点位置、9点与12点中间点位置。
5.如权利要求1所述1900MPa级高压容器壳体的真空电子束焊接方法，其特征在于，所述封焊的具体过程是：
6.如权利要求1所述1900MPa级高压容器壳体的真空电子束焊接方法，其特征在于，所述第一次满焊的具体过程是：
7.如权利要求1所述1900MPa级高压容器壳体的真空电子束焊接方法，其特征在
8.如权利要求1所述1900MPa级高压容器壳体的真空电子束焊接方法，其特征在于，所述真空气淬的具体过程是：
9.如权利要求1所述1900MPa级高压容器壳体的真空电子束焊接方法，其特征在于，所述冷处理是将经过真空气淬的高压容器壳体半成品在出炉后1min内转移至温度为-40℃冷箱炉内冷处理60min；出炉。
10.如权利要求1所述1900MPa级高压容器壳体的真空电子束焊接方法，其特征在于，二次回火处理的具体过程是：
...【技术特征摘要】
1.一种1900mpa级高压容器壳体的真空电子束焊接方法，其特征在于，具体过程是：
2.如权利要求1所述1900mpa级高压容器壳体的真空电子束焊接方法，其特征在于，焊接件的装配时，相邻焊接件之间的间隙＜0.2mm；装配后壳体直线度＜1mm/m；
3.如权利要求1所述1900mpa级高压容器壳体的真空电子束焊接方法，其特征在于，所述定位焊的具体过程是：
4.如权利要求1所述1900mpa级高压容器壳体的真空电子束焊接方法，其特征在于，所述第一焊接点至第八焊接点在圆筒上的位置依次分别是12点位置、12点与3点的中间点位置、3点位置、3点与6点中间点位置、6点位置、6点与9点中间点位置、9点位置、9点与12点中间点位置。
5.如权利要求1所述1900mpa级高压容器壳体的真空电子束焊接方法，其特征在于，所述封焊的具体过程是：
6.如权利要求1所述1900mpa级高压容器壳体的真空电子束焊接方法，其特征在于，所述第一次满焊的具体过程是：
7.如权利要求1所述1900mpa级高压容器壳体的真空电子束焊接方...
【专利技术属性】
技术研发人员：田忠锋，贺永海，吴军，曹胜强，曾广明，王小璇，王兆楠，宋泽彬，景伟锋，
申请(专利权)人：西安航天动力机械有限公司，
类型：发明
国别省市：
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