液壓作動筒是我國某型發(fā)動機中的一個部件，由蓋、襯筒、活塞、橡膠密封圈等零件組成。通過真空電子束焊將蓋和襯筒組裝起來。其結(jié)構(gòu)特點決定對焊接過程中有以下特殊要求：

    1）組件溫升要小

    液壓作動筒內(nèi)多處使用了橡膠密封圈，根據(jù)設計要求焊接過程中距焊縫中心20mm處，焊接過程中最高溫度不能超過100℃。如果溫升太高，就會燒傷，甚至燒毀密封圈，使密封圈失效。

    2）內(nèi)腔無飛濺物

    一旦焊縫背面產(chǎn)生飛濺物或焊瘤脫落，流入液壓作動筒內(nèi)腔，就會在活塞運動過程中導致筒體內(nèi)表面拉傷或密封圈損壞，無法起到密封作用，導致整個液壓作動筒報廢。

    3）焊接變形要小

    液壓作動筒壁厚僅2mm，焊接過程中易產(chǎn)生變形，造成液壓作動筒活塞在無法正常運動，因此設計要求其橢圓度不能超過0.02mm。

    綜合上述，一方面該組件對焊接變形有嚴格要求，另外由于組合焊接時內(nèi)腔焊縫附近裝配有橡膠密封件，因此，對焊接過程組件溫度有嚴格限制，這就給焊接過程帶來特殊困難。飛濺物及變形可通過合理選擇接頭形式、控制焊接工藝參數(shù)進行控制，而組件溫升的嚴格控制技術方面缺乏積累和經(jīng)驗，因此，焊接過程組件溫度的嚴格控制成為該組件能否成功組裝的關鍵，需要重點進行試驗和摸索。

    真空室內(nèi)工件測溫方法的優(yōu)選

    測溫方法的優(yōu)選

    公元前200一100年間，古希臘菲隆和希隆各自制造過一種以空氣膨脹為原理的測溫器，其后，測溫技術的發(fā)展形形色色，種類繁多。常用測溫方法分類及特點見表（2）。由上表對比可見，由于需要在真空狀態(tài)下測溫，通過膨脹法、壓力法、電阻法、熱輻射法均有其局限性。而采用K型熱電偶進行測溫，具有線性良好、響應快、精度較高、測溫范圍較寬、記錄與控制適宜、價格適中等優(yōu)點，尤其是現(xiàn)場實施簡便，可操作性強，因此，我們選用K型電偶熱在電子束焊接過程對工件進行測溫。   

    常用測溫方法分類及特點

        測溫方法的實施

    由于需要測量真空室內(nèi)工件的溫度，因此，首先需要解決熱電偶與工件的連接問題。實際加工中，我們采用電容儲能焊將熱電偶焊到指定測溫部位，采用電容儲能焊金屬箔窄條固定熱電偶的補償導線。

補償導線接至真空電子束焊機預留的接線端子。在真空室外部相應接線端子通過補償導線連接至DR020R型數(shù)字溫度巡回檢測儀上，使用該記錄儀可實現(xiàn)對焊接過程工件溫度的自動測定、顯示、監(jiān)控和記錄。還可以讀取并打印熱電偶所測的焊接過程工件的溫度值。

    在實際焊接時需要注意的是真空室內(nèi)部連接熱電偶的補償導線應該繞工件兩圈，并留適當裕量后再接至真空電子束焊機預留的接線端子，防止焊接過程中因工件回轉(zhuǎn)，將熱電偶拉斷，影響測溫及焊接工作的正常進行。

    真空電子束焊時工件溫度的控制

    實踐中通過采用散熱工裝和優(yōu)選焊接參數(shù)來實現(xiàn)工件溫升的控制。采用了一對厚約30㎜半圓柱形銅制散熱塊，與液壓作動筒外表面緊密貼合，起到輔助散熱作用。

    首先，通過模擬件進行工藝試驗，優(yōu)選焊接參數(shù)如下：

    加速電壓：150KV

    焊接電流：7.5mA

    聚焦電流：2088mA

    焊接速度：20㎜/s

    焊接后對模擬件進行目視、X光、熒光檢驗，無未焊透、裂紋、氣孔等缺陷。同時作金相解剖檢驗，反面成形良好、無飛濺物產(chǎn)生。

    實際測量結(jié)果為：在距焊縫中心20㎜處近縫區(qū)溫升為62℃，工件溫升控制有效滿足設計要求。

    在試驗的基礎上，我們進行了實際組件的焊接。總計完成近百件組件的焊接，無一廢品，且焊后筒體橢圓度小于0.005㎜，幾何尺寸符合設計圖要求。

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