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龙图腾网获悉沈阳飞机工业(集团)有限公司申请的专利钛合金构件单侧入射双层焊缝一次成形电子束焊接方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116890161B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-13发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310935400.0，技术领域涉及：B23K15/06；该发明授权钛合金构件单侧入射双层焊缝一次成形电子束焊接方法是由高峰;关峰;刘艳梅;吴广东;崔洋设计研发完成，并于2023-07-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本钛合金构件单侧入射双层焊缝一次成形电子束焊接方法在说明书摘要公布了：本发明提供了钛合金构件单侧入射双层焊缝一次成形电子束焊接方法，采用单方向电子束入射存在相互遮挡的多层薄板构成封闭腔结构钛合金构件，调整电子束聚焦电流，改变电磁线圈的汇聚作用来改变焦点位置，进而改变电子束匙孔深度、大小，把匙孔打通调整为电子束通过的能量通道，实现电子束能通过第一层焊道到达第二层焊道。结合加速电压、焊接电流和焊接速度提供可控线能量以保证透出的剩余能量到达第二层焊缝再次完成第二层焊缝的焊接的同时，以低频扫描配合电子束运动带动第一层熔池金属加强流动填充后部通道，并打开前端通道，使通道动态平稳稳定，从而调整了电子束的匙孔效应行为。

本发明授权钛合金构件单侧入射双层焊缝一次成形电子束焊接方法在权利要求书中公布了：1.钛合金构件单侧入射双层焊缝一次成形电子束焊接方法，其特征在于，步骤如下： 1通过聚焦电流调整聚焦线圈的能量，将电子束的焦点设置为超下焦点，增加电子束束流的穿透能力，使“匙孔”加深以贯通整个熔池；聚焦焦点所选择的位置在第一层和第二层焊缝距离的中间；在此焦点基础上，调试焊接所需的线能量； 聚焦电流计算公式为： 式中：J1与J2分别为第一层焊缝和第二层焊缝表面焦点的聚焦电流，J为所需要设定位置焦点的聚焦电流； 电子束的线能量计算公式为： 式中：q为电子束焊的线能量，U为电子束的加速电压，I为电子束的焊接电流，v为电子束焊接速度； 2由台阶试验评估零件的线能量需求，在分别位于两层焊缝位置的厚度之和的线能量之间，可确定所需电流； 所需电流计算公式为： I1≤I≤I23 式中：I1为在第一层焊缝位置以表面焦点下焊接两层厚度之和的焊接电流，I2为在第二层焊缝位置以表面焦点下焊接两层厚度之和的焊接电流，I为所需电子束的焊接电流； 3在确定线能量后，以电子束束流最外侧的两条边界渐近线构成的夹角为孔径角α； 孔径角α计算公式为： 式中：d1为电子束在第一层焊缝能量通道直径，d2为电子束在第二层焊缝上表面束流光斑直径，H为H为第一层焊缝与第二层焊缝之间距离； 4通过孔径角α确定第一层焊缝和第二层焊缝上表面形成斑点直径关系，进而确定第一层焊缝和第二层焊缝的能量关系； 第一层焊缝和第二层焊缝的能量关系公式为： 5调节焊接速度，以较高的速度进行焊接，在电子束束流快速的移动，利用钛合金液态热流动性很好、比重较轻、液态张力大的特点，液态金属在流体静压力、金属蒸汽反作用力作用下向后填补通道； 6使光斑的较快速的移动下增加熔池向后流动性的同时减短能量通道在固定位置需要维持的时间；由于能量通道开通的时间越短，为保证通道随后被弥补需要周边液态金属维持高温的时间越短，周边液态金属所要承受的重力压力越小；因此快速焊接有力减小通道恢复压力，给第一层焊缝足够的液态金属填补创造了有利条件，使第一层焊缝能够再次成形； 7通过液态金属转移使得通道也随之移动，就这样虽然能量通道在固定位置的时间缩短，但只要保证通道在电子束流通过时是开通的就不会影响第二层焊缝焊接时的能量输入，即实现了通道的动态稳定；通道中的熔池也随着电子束流移动而移动，金属不断流动填充，更好的弥合第一层焊缝；钛合金薄板的焊接速度根据厚度及材料具体焊接性确定，但应在1000mmmin以上； 8辅以的低频的圆形波的电池电磁扫描震荡，扫描振幅等于通道直径的一半；熔池金属在电磁力的作用下低频旋转的搅拌漩涡，使得液态金属在电子束没有移动时不会向能量通道中心汇集，这样不仅进一步稳定了能量通道，同时当电子束移动时，电磁旋转的漩涡也随之移动，电磁搅拌的加入也增加金属填充动力，使液态金属更好填补之前的通道，改善了第一层焊缝成形； 9通过电磁线圈的汇聚作用，较远下焦点的选择控制了电子束流透过第一层焊缝后不会产生大量的发散，同时控制加速电压、焊接电流和焊接速度以提高足够的能量密度大于107Wcm2，使通过第一层焊缝能量通道后透出的剩余能量到达第二层焊缝时提供给第二层焊缝热传导熔合的足够能量，能够完成第二层焊缝的焊接；即第一层焊缝以过度深熔焊，第二层则转变为近似热导焊； 10焦点位置位于两层焊缝中间，第一层焊缝采用下焦点焊接，第二层焊缝采用上焦点焊接；通过聚焦电流、线能量的优化设置，第二层焊缝相当于散焦成形，保证了上下表面成形； 11由于电子束在真空室中的传播速度极快，由于能量通道的存在，第二层焊缝先焊接成形，同时随电子束移动第一层焊缝马上恢复成形，且电子束焊缝成形较窄，应力相对较小； 12第一层焊缝由于“匙孔”通道开通及少量的金属飞溅会导致表面有咬边缺欠的存在，在完成焊接后，采用小能量的散焦修饰焊修复。

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