電子束是(shi)20世(shi)紀30年代發展起來(lai)的(de)一種高密度的(de)能源。它是(shi)利用(yong)加(jia)速和聚焦的(de)電子束轟(hong)擊置(zhi)于(yu)真空或非真空中的(de)焊件,將電子的(de)動能轉(zhuan)變為(wei)熱(re)能,熔(rong)化(hua)金屬形成焊縫。
電(dian)子束焊接可(ke)按被焊件所處(chu)環境氣氛的壓強分高(gao)真空、低真空和非(fei)真空三(san)類。
1. 電子束(shu)焊的特點
電(dian)子束焊(han)接與(yu)常用焊(han)接方法相比,有下(xia)列特點(dian)。
①. 焊接速度高
由(you)于能量特別集中,熔化和凝固(gu)過程均大大加快,大功率電子(zi)束(shu)焊(han)機(ji)的焊(han)接速度可達400mm/min,為氬弧焊(han)的40倍。
②. 功(gong)率密(mi)度高(gao)、穿(chuan)透能力強
焊(han)縫深寬比大(da),可(ke)達50:1,即一次(ci)焊(han)透(不開(kai)坡(po)口)深度50mm時,焊(han)縫寬度只有1mm,顯然這要(yao)求定位精確(que)。電子束焊(han)一次(ci)焊(han)透最厚(hou)鋼板可(ke)達300mm,而(er)最薄可(ke)焊(han)0.03mm.對于(yu)大(da)厚(hou)度鋼板能(neng)實現(xian)單面(mian)焊(han)雙面(mian)成形,可(ke)以節省(sheng)大(da)量填充材(cai)料、能(neng)源和工時。
③. 能量集中(zhong)
由于(yu)能量集(ji)中,焊接線能量小(xiao)(xiao),因此,熱影響區小(xiao)(xiao),焊接變形(xing)相對減小(xiao)(xiao)。
④. 污染少
由(you)于真空對焊縫(feng)有(you)保護作用(yong),不僅可以防(fang)止(zhi)熔化金屬(shu)受到空氣的污染(ran),而且有(you)利(li)于焊縫(feng)金屬(shu)的凈化,特(te)別適宜(yi)活潑金屬(shu)的焊接。電(dian)子束焊接不需要焊接材料(liao),不會帶人其他不純的物質。
⑤. 再現(xian)性好
電子束(shu)焊因操作機械化、自動化程(cheng)度很高,能(neng)很好地再現焊接過程(cheng),提高了產品質量的穩定性(xing)。
2. 焊(han)接技術
電(dian)子(zi)(zi)束(shu)焊(han)(han)(han)(han)對焊(han)(han)(han)(han)件(jian)的表面(mian)清潔度要求(qiu)很高。由于電(dian)子(zi)(zi)束(shu)橫(heng)截面(mian)小(xiao)(xiao),對焊(han)(han)(han)(han)件(jian)裝配要求(qiu)嚴格(ge),焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)間隙(xi)要求(qiu)小(xiao)(xiao)而均(jun)勻。圓形焊(han)(han)(han)(han)件(jian)對接的圓度要求(qiu)很高。一旦焊(han)(han)(han)(han)接位置(zhi)不(bu)準確(que),往往會(hui)產生焊(han)(han)(han)(han)偏(pian)、焊(han)(han)(han)(han)漏和未(wei)焊(han)(han)(han)(han)透,直接影響(xiang)焊(han)(han)(han)(han)接質量。在(zai)(zai)真(zhen)(zhen)空(kong)電(dian)子(zi)(zi)束(shu)焊(han)(han)(han)(han)接時,被焊(han)(han)(han)(han)工(gong)件(jian)尺(chi)寸和形狀往往受(shou)到工(gong)作室限制。焊(han)(han)(han)(han)接時會(hui)產生X射線(xian),須嚴加防護(hu),以保證操作人員健康和安(an)全。不(bu)論(lun)焊(han)(han)(han)(han)接環境壓強高低,電(dian)子(zi)(zi)束(shu)均(jun)是在(zai)(zai)高真(zhen)(zhen)空(kong)條件(jian)下獲得的。
電子束(shu)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭形(xing)式有對(dui)接(jie)(jie)、角接(jie)(jie)、T形(xing)接(jie)(jie)頭、搭接(jie)(jie)、棒(bang)接(jie)(jie)、管對(dui)接(jie)(jie)、端接(jie)(jie)和特(te)殊接(jie)(jie)頭等形(xing)式,其中對(dui)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭形(xing)式應用最廣。
影響電(dian)(dian)子束(shu)焊(han)接接頭質量(liang)的(de)工(gong)藝因(yin)素很多(duo),有焊(han)接接頭的(de)設計、焊(han)前(qian)清理、焊(han)件的(de)加工(gong)精(jing)度、焊(han)件裝配的(de)準確性(xing),以及工(gong)作電(dian)(dian)壓、電(dian)(dian)子束(shu)電(dian)(dian)流、電(dian)(dian)子束(shu)功(gong)率、焊(han)接速度、電(dian)(dian)子束(shu)偏離(li)距離(li)、焦點(dian)直徑(jing)等,若其中(zhong)有一個或(huo)兩個參數所選并非最佳值,往(wang)往(wang)會使接頭質量(liang)達不到滿意的(de)結果。因(yin)而要嚴(yan)格選擇焊(han)接條件,并穩定(ding)保持。
奧氏體不(bu)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。


