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(dian)子束焊具有以下優點(dian):
①. 電子束穿透能(neng)力強,焊縫深寬比大。目前,電子束焊縫的(de)深寬比可(ke)達到50:1,焊接(jie)厚板(ban)時可(ke)以不開坡口實(shi)現單道焊,比電弧焊可(ke)以節(jie)省輔助材料和(he)能(neng)源的(de)消耗。
②. 焊接(jie)速度(du)快,熱影響(xiang)區小(xiao),焊接(jie)變形小(xiao)。對精加工(gong)的(de)(de)工(gong)件可用(yong)作最(zui)后連接(jie)工(gong)序,焊后工(gong)件仍保(bao)護(hu)足夠(gou)高的(de)(de)精度(du)。
③. 真(zhen)空(kong)(kong)電子束焊(han)(han)接不僅可以防止熔化(hua)金屬受到氧、氮等有害氣(qi)體的(de)污染,而且(qie)有利于焊(han)(han)縫金屬的(de)除(chu)氣(qi)和凈化(hua),因而特別適于活潑金屬的(de)焊(han)(han)接。也常(chang)用電子束焊(han)(han)接真(zhen)空(kong)(kong)密封元件,焊(han)(han)后元件內(nei)部保持(chi)在真(zhen)空(kong)(kong)狀態(tai)。
④. 電子束在(zai)真空中可以傳到較遠的位置(zhi)上進(jin)行焊(han)接,因(yin)而也可以焊(han)接難以接近(jin)部位的接縫。
⑤. 通過控制電子束的偏(pian)移,可以實現(xian)復雜接縫的自(zi)動焊(han)接。可以通過電子束掃描熔池來消除缺陷,提(ti)高接頭質量。
電子束焊(han)的缺(que)點(dian)是:
①. 設備比較(jiao)復雜(za),費用(yong)比較(jiao)昂貴。
②. 焊(han)接(jie)前對接(jie)頭(tou)加工、裝配要求嚴(yan)格,以保證(zheng)接(jie)頭(tou)位置(zhi)準確、間隙小而且均(jun)勻。
③. 真空(kong)電子束焊接時,被焊工件尺寸和形(xing)狀常常受(shou)到工作室(shi)的限制。
④. 電子(zi)束(shu)易受雜散電磁場的干擾,影響焊接(jie)質量。
⑤. 電子束焊(han)接時產(chan)生的X射(she)線需要嚴加防護,以保證操(cao)作人員(yuan)的健康和安全(quan)。
電子束焊(han)(han)的(de)分(fen)類很多,一(yi)般按被焊(han)(han)工(gong)件所處的(de)環(huan)境的(de)真空度分(fen)為(wei)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(fei)真空電子束焊(han),電子束射到大氣壓力(li)下工件上(shang),由于散射作用,焊(han)縫的深寬比(bi)只能達5:1。
電(dian)子(zi)(zi)束(shu)焊設備通常是(shi)由電(dian)子(zi)(zi)槍、工作室(shi)(真(zhen)空室(shi))、真(zhen)空系(xi)統、電(dian)源(yuan)及電(dian)氣(qi)控(kong)制系(xi)統等部分。電(dian)子(zi)(zi)束(shu)焊接(jie)(jie)頭(tou)質(zhi)(zhi)量(liang)的(de)(de)影響(xiang)因素(su)很(hen)(hen)多(duo),除了電(dian)子(zi)(zi)束(shu)電(dian)流、電(dian)子(zi)(zi)束(shu)功(gong)率、焊接(jie)(jie)速(su)度、電(dian)子(zi)(zi)束(shu)偏轉距(ju)離(li),焦點直徑等外,焊前的(de)(de)準備也(ye)很(hen)(hen)重要,如接(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)設計(ji)、焊件裝配(pei)的(de)(de)精確度都對接(jie)(jie)頭(tou)質(zhi)(zhi)量(liang)有很(hen)(hen)大的(de)(de)影響(xiang)。不銹鋼采用電(dian)子(zi)(zi)束(shu)焊時(shi),由于焊接(jie)(jie)速(su)度快,熔池的(de)(de)冷卻(que)速(su)度也(ye)快,可以防止碳化物(wu)析出,從而提高(gao)接(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)耐蝕(shi)能力。