電子束焊是利用加速和聚焦的電子束轟擊置于真空或非真空中的焊件,電子的動能轉變為熱能,熔化金屬形成焊縫(圖6-9)。
電子束焊具有(you)以(yi)下優點:
①. 電(dian)(dian)子束(shu)穿透能(neng)力強,焊縫深寬比大(da)。目前(qian),電(dian)(dian)子束(shu)焊縫的深寬比可(ke)達到(dao)50:1,焊接厚板(ban)時(shi)可(ke)以(yi)不開坡口實現單道焊,比電(dian)(dian)弧(hu)焊可(ke)以(yi)節省輔助材料和(he)能(neng)源的消耗。
②. 焊接速度快,熱影響區(qu)小,焊接變形小。對精加工的(de)工件可用作最后連接工序,焊后工件仍保護足夠高的(de)精度。
③. 真空(kong)電子(zi)束焊(han)接(jie)不僅(jin)可以(yi)防止熔化(hua)金屬(shu)受到氧、氮等有害氣(qi)(qi)體的(de)(de)污(wu)染(ran),而且(qie)有利于(yu)焊(han)縫(feng)金屬(shu)的(de)(de)除氣(qi)(qi)和(he)凈化(hua),因而特(te)別適(shi)于(yu)活潑金屬(shu)的(de)(de)焊(han)接(jie)。也常用(yong)電子(zi)束焊(han)接(jie)真空(kong)密封元件,焊(han)后元件內部保持在真空(kong)狀態。
④. 電子束在真(zhen)空中(zhong)可以(yi)(yi)傳到較遠的(de)(de)位(wei)(wei)置上(shang)進(jin)行焊(han)接,因而也可以(yi)(yi)焊(han)接難以(yi)(yi)接近部(bu)位(wei)(wei)的(de)(de)接縫(feng)。
⑤. 通(tong)(tong)過控(kong)制電子(zi)束的(de)偏移,可以實現復雜接(jie)縫的(de)自(zi)動焊接(jie)。可以通(tong)(tong)過電子(zi)束掃描(miao)熔池來(lai)消除缺陷,提高(gao)接(jie)頭質量。
電子束焊的(de)缺點是:
①. 設備比較復雜,費(fei)用比較昂貴。
②. 焊接前對接頭加工、裝(zhuang)配(pei)要(yao)求(qiu)嚴(yan)格(ge),以保證(zheng)接頭位置(zhi)準確、間隙小而且均勻(yun)。
③. 真空電子束(shu)焊接(jie)時,被焊工件尺寸和形狀常常受到(dao)工作(zuo)室的(de)限制。
④. 電(dian)子束易受雜(za)散電(dian)磁場的干(gan)擾,影響焊接(jie)質量。
⑤. 電子束焊接時產(chan)生的X射線需(xu)要嚴(yan)加防護(hu),以(yi)保證操作人(ren)員的健康和(he)安全。
電(dian)子(zi)束(shu)焊的分類很(hen)多,一般按被(bei)焊工件(jian)所處(chu)的環境的真空(kong)度分為三種:
①. 高真空(10-4~10 Pa)電子束焊,其特點是保護好,應用于質量要求較高的工件。
②. 低真空(10-1~10Pa)電子束焊,特點兼顧了質量與效率兩個方面。
③. 非真空電子束焊,電子束射到大氣壓力下工件上,由于散射作用,焊縫的(de)深(shen)寬比只能達5:1。
電(dian)(dian)(dian)子(zi)束(shu)(shu)焊(han)設(she)備通常(chang)是由電(dian)(dian)(dian)子(zi)槍、工作室(真空室)、真空系(xi)統、電(dian)(dian)(dian)源及電(dian)(dian)(dian)氣控制(zhi)系(xi)統等部(bu)分。電(dian)(dian)(dian)子(zi)束(shu)(shu)焊(han)接(jie)(jie)(jie)頭質量(liang)(liang)的(de)影響因素(su)很多(duo),除了電(dian)(dian)(dian)子(zi)束(shu)(shu)電(dian)(dian)(dian)流、電(dian)(dian)(dian)子(zi)束(shu)(shu)功(gong)率、焊(han)接(jie)(jie)(jie)速度(du)、電(dian)(dian)(dian)子(zi)束(shu)(shu)偏轉距離,焦點直徑(jing)等外(wai),焊(han)前的(de)準備也很重要,如接(jie)(jie)(jie)頭的(de)設(she)計、焊(han)件裝配的(de)精確度(du)都對(dui)接(jie)(jie)(jie)頭質量(liang)(liang)有很大的(de)影響。不(bu)銹鋼采用電(dian)(dian)(dian)子(zi)束(shu)(shu)焊(han)時(shi),由于焊(han)接(jie)(jie)(jie)速度(du)快(kuai),熔(rong)池的(de)冷卻速度(du)也快(kuai),可以防止碳化物析出,從而提高接(jie)(jie)(jie)頭的(de)耐蝕能力。