電子(zi)束是20世(shi)紀30年代發展起來的(de)一種(zhong)高密度的(de)能源。它是利用加速(su)和聚(ju)焦的(de)電子(zi)束轟(hong)擊置于真(zhen)空或非真(zhen)空中的(de)焊件,將電子(zi)的(de)動能轉變為(wei)熱(re)能,熔化(hua)金(jin)屬形成焊縫。


  電子束焊(han)接可按被焊(han)件所處環境氣氛(fen)的(de)壓強分(fen)高真空(kong)(kong)(kong)、低真空(kong)(kong)(kong)和非真空(kong)(kong)(kong)三類。


1. 電子(zi)束(shu)焊(han)的特點


 電(dian)子束焊接與(yu)常用焊接方(fang)法相比,有下列特點(dian)。


①. 焊接速度高


  由于(yu)能(neng)量特別集中(zhong),熔化和凝(ning)固過(guo)程均大大加快(kuai),大功率(lv)電子束焊機的焊接速度可達400mm/min,為(wei)氬(ya)弧焊的40倍。


②. 功率(lv)密度高、穿透能力強


  焊(han)縫(feng)深寬(kuan)比(bi)大(da),可達50:1,即一(yi)次焊(han)透(不(bu)開坡口)深度(du)50mm時(shi),焊(han)縫(feng)寬(kuan)度(du)只有1mm,顯然(ran)這要(yao)求定位精確。電子束焊(han)一(yi)次焊(han)透最厚鋼板可達300mm,而最薄可焊(han)0.03mm.對于(yu)大(da)厚度(du)鋼板能實(shi)現單面(mian)焊(han)雙面(mian)成形,可以節省(sheng)大(da)量填充材(cai)料、能源和工時(shi)。


③. 能量集中


  由于能(neng)量集中,焊接線(xian)能(neng)量小(xiao),因此,熱影響區小(xiao),焊接變形相對減(jian)小(xiao)。


④. 污染少


  由于(yu)真空對焊(han)(han)縫有(you)保護作(zuo)用,不(bu)僅可(ke)以防止熔化金(jin)屬(shu)(shu)受到空氣(qi)的(de)污染,而(er)且(qie)有(you)利于(yu)焊(han)(han)縫金(jin)屬(shu)(shu)的(de)凈化,特別適宜活(huo)潑金(jin)屬(shu)(shu)的(de)焊(han)(han)接(jie)。電子(zi)束焊(han)(han)接(jie)不(bu)需(xu)要焊(han)(han)接(jie)材料(liao),不(bu)會帶人(ren)其他不(bu)純的(de)物質(zhi)。


⑤. 再現性(xing)好


  電子束焊因(yin)操作機械化、自(zi)動化程(cheng)度(du)很(hen)高(gao),能(neng)很(hen)好地再現焊接(jie)過程(cheng),提(ti)高(gao)了產品質(zhi)量(liang)的穩定(ding)性。



2. 焊接技(ji)術


  電子束焊(han)(han)(han)(han)對焊(han)(han)(han)(han)件的(de)表面清潔度要(yao)求很高(gao)。由于電子束橫截面小(xiao),對焊(han)(han)(han)(han)件裝配要(yao)求嚴格,焊(han)(han)(han)(han)縫間隙要(yao)求小(xiao)而(er)均勻(yun)。圓形焊(han)(han)(han)(han)件對接(jie)(jie)的(de)圓度要(yao)求很高(gao)。一旦焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)位置(zhi)不(bu)準確,往(wang)往(wang)會產生焊(han)(han)(han)(han)偏、焊(han)(han)(han)(han)漏(lou)和未焊(han)(han)(han)(han)透,直(zhi)接(jie)(jie)影(ying)響焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)質(zhi)量。在(zai)真空電子束焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)時,被焊(han)(han)(han)(han)工(gong)件尺寸和形狀往(wang)往(wang)受到工(gong)作(zuo)室限制。焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)時會產生X射線(xian),須嚴加防(fang)護,以保證操作(zuo)人(ren)員健康和安全。不(bu)論焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)環境壓強高(gao)低,電子束均是在(zai)高(gao)真空條(tiao)件下獲得(de)的(de)。


  電子束焊接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)形(xing)式(shi)有對接(jie)(jie)(jie)、角接(jie)(jie)(jie)、T形(xing)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)、搭接(jie)(jie)(jie)、棒接(jie)(jie)(jie)、管對接(jie)(jie)(jie)、端接(jie)(jie)(jie)和特殊接(jie)(jie)(jie)頭(tou)等形(xing)式(shi),其中對接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)形(xing)式(shi)應用最廣。


  影響電(dian)子(zi)(zi)束(shu)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭質(zhi)量的(de)工(gong)藝因素很多(duo),有(you)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的(de)設計、焊(han)前清(qing)理、焊(han)件(jian)的(de)加(jia)工(gong)精(jing)度(du)、焊(han)件(jian)裝配的(de)準確性,以及工(gong)作(zuo)電(dian)壓(ya)、電(dian)子(zi)(zi)束(shu)電(dian)流、電(dian)子(zi)(zi)束(shu)功(gong)率(lv)、焊(han)接(jie)(jie)速(su)度(du)、電(dian)子(zi)(zi)束(shu)偏離(li)距離(li)、焦點直徑等,若其中有(you)一(yi)個或兩個參數所選并(bing)非最(zui)佳值,往(wang)往(wang)會使接(jie)(jie)頭質(zhi)量達不到滿意(yi)的(de)結果(guo)。因而要(yao)嚴格選擇焊(han)接(jie)(jie)條件(jian),并(bing)穩定保持。


  奧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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