電子束焊是利用加速和聚焦的電子束轟擊置于真空或非真空中的焊件,電子的動能轉變為熱能,熔化金屬形成焊縫(圖6-9)。


圖 9.jpg



電子束焊具有以下優點:


  ①. 電子(zi)束穿透(tou)能(neng)力(li)強,焊(han)縫(feng)深(shen)寬(kuan)比大(da)。目前,電子(zi)束焊(han)縫(feng)的深(shen)寬(kuan)比可(ke)達(da)到(dao)50:1,焊(han)接(jie)厚板時可(ke)以不開坡口實現單道焊(han),比電弧(hu)焊(han)可(ke)以節省(sheng)輔助材料和能(neng)源的消耗。


  ②. 焊(han)接(jie)速度(du)快,熱影響區(qu)小,焊(han)接(jie)變形小。對(dui)精加(jia)工(gong)的工(gong)件可用作最后連(lian)接(jie)工(gong)序,焊(han)后工(gong)件仍保護足夠高(gao)的精度(du)。


  ③. 真空電子束焊接(jie)不僅可以防(fang)止熔化(hua)金(jin)(jin)屬受到(dao)氧、氮(dan)等有害氣體(ti)的(de)污染,而且(qie)有利于焊縫金(jin)(jin)屬的(de)除氣和(he)凈化(hua),因而特(te)別適于活潑金(jin)(jin)屬的(de)焊接(jie)。也常用電子束焊接(jie)真空密封元件,焊后元件內部保持在真空狀(zhuang)態。


  ④. 電子束(shu)在真空中(zhong)可以(yi)傳到(dao)較遠的位置(zhi)上進行焊接,因而也(ye)可以(yi)焊接難以(yi)接近部位的接縫。


  ⑤. 通過控制電(dian)子束的偏移(yi),可以實現(xian)復雜接縫的自(zi)動焊接。可以通過電(dian)子束掃描熔池來消(xiao)除缺(que)陷,提高接頭質量(liang)。



電子束焊的(de)缺點(dian)是(shi):


  ①. 設備比較(jiao)復雜,費用比較(jiao)昂貴(gui)。


  ②. 焊接前對接頭加工、裝(zhuang)配要求嚴格(ge),以保證(zheng)接頭位(wei)置準確(que)、間隙小(xiao)而且均勻。


  ③. 真(zhen)空電子束焊(han)接時(shi),被焊(han)工(gong)件(jian)尺(chi)寸和形狀常常受到工(gong)作室的(de)限(xian)制。


  ④. 電(dian)子束易受雜散電(dian)磁場的干擾,影(ying)響(xiang)焊(han)接(jie)質(zhi)量。


  ⑤. 電子束焊接時產生的X射線需要嚴加防護,以保證操作人員(yuan)的健康(kang)和安全。



電子束焊的分類很多(duo),一般按被焊工件所處的環境的真空度(du)分為(wei)三種:


  ①. 高真空(10-4~10 Pa)電子束焊,其特點是保護好,應用于質量要求較高的工件。


  ②. 低真空(10-1~10Pa)電子束焊,特點兼顧了質量與效率兩個方面。


  ③. 非真空電(dian)子束(shu)焊(han),電(dian)子束(shu)射到大氣壓力下工(gong)件上,由于散射作(zuo)用,焊(han)縫的深寬(kuan)比只能(neng)達5:1。


電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束焊(han)設備通常(chang)是由電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)槍、工作(zuo)室(真空室)、真空系(xi)統(tong)、電(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)及電(dian)(dian)(dian)(dian)氣(qi)控制系(xi)統(tong)等部(bu)分。電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束焊(han)接頭(tou)質(zhi)量的(de)(de)(de)影響因素(su)很多(duo),除了電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束電(dian)(dian)(dian)(dian)流、電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束功率、焊(han)接速(su)度(du)、電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束偏轉(zhuan)距離,焦點直徑等外,焊(han)前的(de)(de)(de)準備也(ye)很重要(yao),如接頭(tou)的(de)(de)(de)設計、焊(han)件裝(zhuang)配的(de)(de)(de)精確度(du)都(dou)對接頭(tou)質(zhi)量有很大的(de)(de)(de)影響。不銹鋼采用電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束焊(han)時,由于焊(han)接速(su)度(du)快(kuai),熔池(chi)的(de)(de)(de)冷卻速(su)度(du)也(ye)快(kuai),可以(yi)防止碳化物析出,從(cong)而提(ti)高(gao)接頭(tou)的(de)(de)(de)耐蝕能力。