電子(zi)束(shu)是20世紀30年(nian)代發(fa)展(zhan)起來的(de)一種(zhong)高密度(du)的(de)能源。它是利用(yong)加速和聚焦的(de)電子(zi)束(shu)轟擊置于真空或非真空中的(de)焊件(jian),將電子(zi)的(de)動能轉(zhuan)變(bian)為(wei)熱能,熔化金(jin)屬(shu)形成焊縫。


  電子(zi)束焊接可按被焊件所處(chu)環境氣氛的壓強分高真空(kong)、低(di)真空(kong)和非真空(kong)三類。


1. 電子(zi)束焊的特點


 電子束焊接(jie)與常用焊接(jie)方法相比,有下列特點。


①. 焊接(jie)速度(du)高


  由(you)于能量特(te)別集中,熔化和凝固過程均大(da)大(da)加快,大(da)功率(lv)電子束焊機的焊接速度可達400mm/min,為氬弧(hu)焊的40倍。


②. 功率(lv)密度(du)高、穿透(tou)能力強


  焊(han)(han)縫(feng)深(shen)寬比大(da),可達(da)(da)50:1,即一(yi)次焊(han)(han)透(不(bu)開坡口)深(shen)度(du)(du)50mm時(shi),焊(han)(han)縫(feng)寬度(du)(du)只有1mm,顯然(ran)這要求定(ding)位精確(que)。電子束(shu)焊(han)(han)一(yi)次焊(han)(han)透最厚鋼板可達(da)(da)300mm,而最薄可焊(han)(han)0.03mm.對于(yu)大(da)厚度(du)(du)鋼板能實現單(dan)面焊(han)(han)雙面成形,可以(yi)節省大(da)量填充材料、能源和工(gong)時(shi)。


③. 能量集中


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


④. 污染少(shao)


  由于真空對焊(han)縫(feng)有保護(hu)作用(yong),不僅可以(yi)防止熔(rong)化(hua)(hua)金(jin)屬(shu)受到空氣的(de)污染,而(er)且有利于焊(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)的(de)凈化(hua)(hua),特別適宜活(huo)潑金(jin)屬(shu)的(de)焊(han)接。電子束(shu)焊(han)接不需(xu)要焊(han)接材料,不會帶人其他不純(chun)的(de)物(wu)質。


⑤. 再現性(xing)好(hao)


  電子(zi)束焊因操作機械(xie)化(hua)、自動化(hua)程(cheng)度很高,能很好地(di)再現焊接過程(cheng),提(ti)高了產(chan)品質量(liang)的穩定性(xing)。



2. 焊(han)接技術


  電子(zi)束(shu)(shu)焊(han)對(dui)焊(han)件的表面清潔(jie)度要求(qiu)很高。由于電子(zi)束(shu)(shu)橫截面小(xiao)(xiao),對(dui)焊(han)件裝配(pei)要求(qiu)嚴(yan)格,焊(han)縫間隙要求(qiu)小(xiao)(xiao)而均(jun)勻。圓形焊(han)件對(dui)接(jie)(jie)(jie)(jie)的圓度要求(qiu)很高。一旦焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)位置不準確(que),往往會(hui)產生焊(han)偏(pian)、焊(han)漏(lou)和(he)未焊(han)透,直接(jie)(jie)(jie)(jie)影響焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)質量(liang)。在(zai)真空電子(zi)束(shu)(shu)焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)時(shi),被焊(han)工件尺寸(cun)和(he)形狀(zhuang)往往受到(dao)工作室限制。焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)時(shi)會(hui)產生X射線,須嚴(yan)加防護,以保證操作人員健康(kang)和(he)安(an)全。不論焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)環境壓強高低,電子(zi)束(shu)(shu)均(jun)是在(zai)高真空條件下獲得(de)的。


  電(dian)子(zi)束焊接(jie)接(jie)頭(tou)形式有(you)對接(jie)、角接(jie)、T形接(jie)頭(tou)、搭接(jie)、棒接(jie)、管對接(jie)、端(duan)接(jie)和特殊接(jie)頭(tou)等形式,其(qi)中(zhong)對接(jie)接(jie)頭(tou)形式應用最(zui)廣。


  影(ying)響(xiang)電(dian)子束(shu)(shu)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)質量的(de)(de)工(gong)(gong)藝因素很多,有(you)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)設計、焊前(qian)清理、焊件的(de)(de)加(jia)工(gong)(gong)精(jing)度(du)、焊件裝配的(de)(de)準確性,以(yi)及工(gong)(gong)作(zuo)電(dian)壓(ya)、電(dian)子束(shu)(shu)電(dian)流、電(dian)子束(shu)(shu)功率、焊接(jie)(jie)速(su)度(du)、電(dian)子束(shu)(shu)偏離距(ju)離、焦點直徑等(deng),若(ruo)其(qi)中有(you)一個或兩個參數(shu)所選(xuan)(xuan)并(bing)非最佳值,往往會使接(jie)(jie)頭(tou)質量達不到滿意的(de)(de)結果。因而要嚴格(ge)選(xuan)(xuan)擇焊接(jie)(jie)條(tiao)件,并(bing)穩定保(bao)持。


  奧(ao)氏(shi)體不銹(xiu)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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