電子束(shu)是20世紀30年代發展(zhan)起(qi)來(lai)的(de)一種高密(mi)度的(de)能源。它(ta)是利(li)用加速(su)和聚(ju)焦的(de)電子束(shu)轟擊置(zhi)于真空或非(fei)真空中(zhong)的(de)焊件,將電子的(de)動能轉變為熱(re)能,熔化金屬形成(cheng)焊縫。


  電(dian)子束焊(han)接可按被(bei)焊(han)件所(suo)處(chu)環境氣氛的壓強分高真(zhen)(zhen)空(kong)、低真(zhen)(zhen)空(kong)和非真(zhen)(zhen)空(kong)三類。


1. 電(dian)子束焊的特點(dian)


 電子束(shu)焊(han)(han)接(jie)與常(chang)用焊(han)(han)接(jie)方法(fa)相比,有(you)下列(lie)特(te)點。


①. 焊接速(su)度高(gao)


  由于(yu)能量特別(bie)集(ji)中,熔化和凝固過(guo)程均(jun)大(da)大(da)加快,大(da)功率電子(zi)束焊機的(de)焊接速度可(ke)達400mm/min,為氬(ya)弧焊的(de)40倍。


②. 功(gong)率密度高、穿(chuan)透(tou)能力(li)強


  焊(han)(han)縫深寬(kuan)比大,可達50:1,即(ji)一(yi)次焊(han)(han)透(不開坡口)深度(du)50mm時(shi),焊(han)(han)縫寬(kuan)度(du)只有(you)1mm,顯然這要求定(ding)位精確。電(dian)子(zi)束焊(han)(han)一(yi)次焊(han)(han)透最厚(hou)鋼板可達300mm,而(er)最薄可焊(han)(han)0.03mm.對(dui)于大厚(hou)度(du)鋼板能實現單(dan)面焊(han)(han)雙(shuang)面成形,可以節省大量(liang)填(tian)充材料、能源和工(gong)時(shi)。


③. 能量(liang)集中(zhong)


  由(you)于能量集中(zhong),焊接線能量小(xiao)(xiao),因此,熱影響區小(xiao)(xiao),焊接變形(xing)相對減小(xiao)(xiao)。


④. 污(wu)染少(shao)


  由于(yu)真空對焊(han)(han)縫有保(bao)護(hu)作用(yong),不(bu)僅可以(yi)防止(zhi)熔化金(jin)屬(shu)受(shou)到空氣(qi)的污(wu)染,而且有利于(yu)焊(han)(han)縫金(jin)屬(shu)的凈化,特別適宜活(huo)潑(po)金(jin)屬(shu)的焊(han)(han)接。電子束焊(han)(han)接不(bu)需要焊(han)(han)接材料,不(bu)會帶人其他不(bu)純的物(wu)質。


⑤. 再(zai)現性(xing)好(hao)


  電子(zi)束焊(han)因操(cao)作機(ji)械化、自動化程(cheng)度(du)很高,能(neng)很好地再現焊(han)接(jie)過程(cheng),提高了(le)產品質量的穩定性。



2. 焊接技(ji)術


  電(dian)子(zi)束(shu)(shu)(shu)焊(han)對(dui)焊(han)件(jian)的表面(mian)清潔度要求(qiu)很(hen)高(gao)。由于電(dian)子(zi)束(shu)(shu)(shu)橫(heng)截面(mian)小,對(dui)焊(han)件(jian)裝配要求(qiu)嚴格,焊(han)縫間隙要求(qiu)小而均勻。圓形(xing)焊(han)件(jian)對(dui)接的圓度要求(qiu)很(hen)高(gao)。一旦焊(han)接位置不準確,往(wang)(wang)(wang)往(wang)(wang)(wang)會產生(sheng)焊(han)偏、焊(han)漏(lou)和(he)(he)未焊(han)透,直接影響焊(han)接質量。在(zai)真空(kong)電(dian)子(zi)束(shu)(shu)(shu)焊(han)接時(shi),被焊(han)工(gong)件(jian)尺(chi)寸和(he)(he)形(xing)狀往(wang)(wang)(wang)往(wang)(wang)(wang)受到工(gong)作室(shi)限(xian)制。焊(han)接時(shi)會產生(sheng)X射線,須嚴加防護,以保(bao)證(zheng)操作人(ren)員健康(kang)和(he)(he)安全(quan)。不論焊(han)接環境(jing)壓強高(gao)低,電(dian)子(zi)束(shu)(shu)(shu)均是(shi)在(zai)高(gao)真空(kong)條件(jian)下獲得的。


  電子束(shu)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)形(xing)(xing)式(shi)有對(dui)接(jie)(jie)、角接(jie)(jie)、T形(xing)(xing)接(jie)(jie)頭(tou)、搭(da)接(jie)(jie)、棒(bang)接(jie)(jie)、管(guan)對(dui)接(jie)(jie)、端接(jie)(jie)和(he)特(te)殊(shu)接(jie)(jie)頭(tou)等形(xing)(xing)式(shi),其中對(dui)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)形(xing)(xing)式(shi)應用最廣。


  影響電子(zi)束焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭質(zhi)量的工藝(yi)因素(su)很多,有焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的設計、焊(han)(han)前清理、焊(han)(han)件的加工精度(du)、焊(han)(han)件裝配的準確(que)性,以(yi)及工作(zuo)電壓、電子(zi)束電流(liu)、電子(zi)束功率、焊(han)(han)接(jie)(jie)速度(du)、電子(zi)束偏離距(ju)離、焦點(dian)直徑等,若(ruo)其中有一(yi)個或兩個參數所選并非最(zui)佳(jia)值,往(wang)(wang)往(wang)(wang)會使接(jie)(jie)頭質(zhi)量達不到滿意的結果(guo)。因而要嚴格(ge)選擇焊(han)(han)接(jie)(jie)條件,并穩定保持。


  奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)采用電子束焊接時,由于焊接速度快,熔池的冷卻速度也快,可以防止碳化物析出,從而能提高焊接接頭耐腐蝕能力。不銹鋼電子束焊接參數如表3-31所示。


31.jpg