電子(zi)束(shu)是20世紀30年代發展起來的(de)一種高密度的(de)能(neng)源。它是利用加速(su)和聚(ju)焦的(de)電子(zi)束(shu)轟擊置(zhi)于真空(kong)或(huo)非真空(kong)中的(de)焊件,將電子(zi)的(de)動能(neng)轉(zhuan)變為熱能(neng),熔化金屬形成焊縫(feng)。


  電(dian)子束焊接可按被(bei)焊件所處環(huan)境(jing)氣氛的壓強分高真空(kong)(kong)、低(di)真空(kong)(kong)和非(fei)真空(kong)(kong)三類(lei)。


1. 電子束焊的特點(dian)


 電(dian)子束焊接(jie)(jie)與常(chang)用焊接(jie)(jie)方法相(xiang)比,有(you)下列特點。


①. 焊(han)接(jie)速度高


  由于能量特別集中,熔(rong)化(hua)和凝固過程均大(da)大(da)加快(kuai),大(da)功率電子束焊(han)機的(de)焊(han)接(jie)速度可達400mm/min,為氬弧焊(han)的(de)40倍。


②. 功率密(mi)度高、穿透能(neng)力強


  焊縫(feng)深(shen)寬比大(da),可(ke)(ke)達50:1,即(ji)一次焊透(不(bu)開坡口)深(shen)度50mm時,焊縫(feng)寬度只有(you)1mm,顯然(ran)這要求定位精(jing)確。電(dian)子束焊一次焊透最厚鋼板(ban)可(ke)(ke)達300mm,而(er)最薄可(ke)(ke)焊0.03mm.對于大(da)厚度鋼板(ban)能(neng)實現單面焊雙面成形,可(ke)(ke)以節省(sheng)大(da)量填充材料(liao)、能(neng)源和工時。


③. 能量集中


  由于能量集中,焊(han)接線能量小,因此,熱(re)影(ying)響區小,焊(han)接變(bian)形相對減小。


④. 污染(ran)少


  由于真(zhen)空(kong)對焊(han)(han)縫有保(bao)護作(zuo)用,不(bu)僅(jin)可以防止熔(rong)化金屬(shu)受(shou)到空(kong)氣的(de)污染(ran),而且(qie)有利于焊(han)(han)縫金屬(shu)的(de)凈化,特別適(shi)宜活(huo)潑金屬(shu)的(de)焊(han)(han)接。電(dian)子束焊(han)(han)接不(bu)需要焊(han)(han)接材料,不(bu)會(hui)帶人其他不(bu)純的(de)物質。


⑤. 再(zai)現性(xing)好(hao)


  電子束焊因操作機械化、自(zi)動化程度很高(gao),能很好地再(zai)現(xian)焊接過程,提高(gao)了產品質量的穩(wen)定性。



2. 焊接(jie)技術


  電子(zi)束(shu)焊(han)(han)(han)(han)對(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)件(jian)的(de)表面清潔度要求(qiu)很高(gao)。由于(yu)電子(zi)束(shu)橫截面小,對(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)件(jian)裝(zhuang)配要求(qiu)嚴(yan)格,焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)間(jian)隙要求(qiu)小而(er)均勻。圓(yuan)形焊(han)(han)(han)(han)件(jian)對(dui)(dui)接(jie)的(de)圓(yuan)度要求(qiu)很高(gao)。一旦焊(han)(han)(han)(han)接(jie)位(wei)置不準確,往(wang)往(wang)會產(chan)(chan)生焊(han)(han)(han)(han)偏、焊(han)(han)(han)(han)漏和(he)未焊(han)(han)(han)(han)透,直接(jie)影響(xiang)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)質量。在真空電子(zi)束(shu)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)時(shi),被焊(han)(han)(han)(han)工(gong)件(jian)尺寸和(he)形狀往(wang)往(wang)受到工(gong)作室限制。焊(han)(han)(han)(han)接(jie)時(shi)會產(chan)(chan)生X射線(xian),須嚴(yan)加防護(hu),以保(bao)證操作人員健(jian)康和(he)安全(quan)。不論焊(han)(han)(han)(han)接(jie)環境(jing)壓強(qiang)高(gao)低,電子(zi)束(shu)均是在高(gao)真空條件(jian)下(xia)獲得的(de)。


  電子束焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)形式有對(dui)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)、角(jiao)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)、T形接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)、搭(da)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)、棒接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)、管對(dui)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)、端接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)和特(te)殊接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)等形式,其中對(dui)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)形式應用最(zui)廣。


  影響電子束焊(han)(han)接接頭(tou)質(zhi)量的(de)工藝因(yin)素很(hen)多,有(you)焊(han)(han)接接頭(tou)的(de)設(she)計、焊(han)(han)前清理(li)、焊(han)(han)件的(de)加(jia)工精度、焊(han)(han)件裝配的(de)準確性,以及工作電壓、電子束電流、電子束功(gong)率、焊(han)(han)接速度、電子束偏離(li)距(ju)離(li)、焦(jiao)點直徑等,若其中有(you)一(yi)個或(huo)兩個參(can)數所選并非最佳值(zhi),往往會使接頭(tou)質(zhi)量達不到滿意的(de)結果。因(yin)而(er)要嚴格選擇(ze)焊(han)(han)接條件,并穩(wen)定保持。


  奧氏體不(bu)銹鋼(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。


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