電子束(shu)是(shi)20世紀30年(nian)代(dai)發展起(qi)來(lai)的一(yi)種高(gao)密度的能源。它是(shi)利用加速和聚焦(jiao)的電子束(shu)轟擊置于(yu)真空或非真空中的焊(han)件,將電子的動能轉變為熱(re)能,熔化(hua)金屬形成焊(han)縫(feng)。


  電子束(shu)焊接可按被(bei)焊件所處環境(jing)氣氛的壓強分(fen)高(gao)真(zhen)空(kong)、低真(zhen)空(kong)和非真(zhen)空(kong)三類。


1. 電子束(shu)焊的特點


 電子(zi)束焊接(jie)與常用焊接(jie)方(fang)法相(xiang)比,有(you)下(xia)列特點。


①. 焊接速(su)度(du)高


  由(you)于能量特(te)別集中,熔化和凝(ning)固過(guo)程均大大加快,大功率(lv)電子束焊(han)機的焊(han)接速度可達400mm/min,為氬(ya)弧焊(han)的40倍。


②. 功率密度(du)高、穿(chuan)透能力強


  焊(han)(han)(han)縫(feng)深寬(kuan)比大(da),可達50:1,即(ji)一次(ci)焊(han)(han)(han)透(不開(kai)坡(po)口(kou))深度(du)50mm時,焊(han)(han)(han)縫(feng)寬(kuan)度(du)只(zhi)有1mm,顯然這要求定位精確。電子束焊(han)(han)(han)一次(ci)焊(han)(han)(han)透最(zui)(zui)厚(hou)鋼板可達300mm,而最(zui)(zui)薄(bo)可焊(han)(han)(han)0.03mm.對于(yu)大(da)厚(hou)度(du)鋼板能實現單面焊(han)(han)(han)雙(shuang)面成形,可以節(jie)省(sheng)大(da)量填充材料、能源和(he)工時。


③. 能量集中


  由于能(neng)量(liang)集中,焊接線能(neng)量(liang)小,因此,熱影響區(qu)小,焊接變(bian)形相對減小。


④. 污染少


  由于真空對焊縫有保護作(zuo)用(yong),不(bu)僅可以防止(zhi)熔化(hua)金(jin)屬受(shou)到空氣的污染,而且(qie)有利于焊縫金(jin)屬的凈化(hua),特別適(shi)宜活潑金(jin)屬的焊接。電子束焊接不(bu)需要(yao)焊接材料,不(bu)會帶人其(qi)他不(bu)純的物(wu)質。


⑤. 再(zai)現性好


  電子(zi)束焊因(yin)操(cao)作機械化(hua)、自動化(hua)程度很(hen)高(gao),能很(hen)好地再現焊接過程,提高(gao)了(le)產品質量(liang)的穩(wen)定(ding)性。



2. 焊接技術


  電(dian)子(zi)束焊(han)(han)(han)對焊(han)(han)(han)件(jian)(jian)的表面(mian)清潔(jie)度要求(qiu)(qiu)很(hen)高(gao)。由于電(dian)子(zi)束橫截面(mian)小,對焊(han)(han)(han)件(jian)(jian)裝配要求(qiu)(qiu)嚴格,焊(han)(han)(han)縫間隙要求(qiu)(qiu)小而均勻。圓形焊(han)(han)(han)件(jian)(jian)對接的圓度要求(qiu)(qiu)很(hen)高(gao)。一旦焊(han)(han)(han)接位置不(bu)準(zhun)確,往往會產(chan)生(sheng)焊(han)(han)(han)偏、焊(han)(han)(han)漏和(he)未焊(han)(han)(han)透,直(zhi)接影(ying)響焊(han)(han)(han)接質(zhi)量。在真空(kong)電(dian)子(zi)束焊(han)(han)(han)接時,被(bei)焊(han)(han)(han)工件(jian)(jian)尺寸和(he)形狀往往受到工作(zuo)室限制(zhi)。焊(han)(han)(han)接時會產(chan)生(sheng)X射線,須嚴加防護,以保證操作(zuo)人(ren)員健(jian)康(kang)和(he)安全(quan)。不(bu)論焊(han)(han)(han)接環境壓強高(gao)低,電(dian)子(zi)束均是在高(gao)真空(kong)條件(jian)(jian)下獲得的。


  電子束焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭形式有對接(jie)(jie)、角接(jie)(jie)、T形接(jie)(jie)頭、搭接(jie)(jie)、棒(bang)接(jie)(jie)、管對接(jie)(jie)、端(duan)接(jie)(jie)和特殊(shu)接(jie)(jie)頭等形式,其中對接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭形式應用(yong)最廣。


  影響電(dian)子(zi)(zi)束(shu)焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)(tou)質量的工藝因(yin)素很(hen)多,有焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)(tou)的設計、焊(han)前清理(li)、焊(han)件的加工精度、焊(han)件裝配(pei)的準確性,以及(ji)工作電(dian)壓、電(dian)子(zi)(zi)束(shu)電(dian)流、電(dian)子(zi)(zi)束(shu)功率、焊(han)接(jie)速度、電(dian)子(zi)(zi)束(shu)偏離(li)距離(li)、焦(jiao)點直徑(jing)等,若(ruo)其中有一個(ge)或兩個(ge)參數所(suo)選并(bing)非(fei)最佳(jia)值,往往會使(shi)接(jie)頭(tou)(tou)質量達不到滿意的結果。因(yin)而要嚴格(ge)選擇焊(han)接(jie)條件,并(bing)穩(wen)定保持。


  奧(ao)氏體不銹鋼采用電子束焊接時,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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