電(dian)子(zi)束(shu)是20世紀30年(nian)代發展(zhan)起來的(de)一(yi)種高(gao)密度的(de)能(neng)源。它是利(li)用(yong)加速和聚焦的(de)電(dian)子(zi)束(shu)轟(hong)擊(ji)置于真空(kong)(kong)或非真空(kong)(kong)中的(de)焊件(jian),將電(dian)子(zi)的(de)動能(neng)轉變為熱能(neng),熔化(hua)金屬形(xing)成焊縫。


  電(dian)子束焊(han)接可按被(bei)焊(han)件(jian)所處環境氣(qi)氛的壓強分(fen)高真空、低(di)真空和非(fei)真空三類。


1. 電子束焊(han)的(de)特點(dian)


 電子束焊接與常用焊接方法相比,有下列特點。


①. 焊接速度高


  由于能量特別集(ji)中,熔化(hua)和(he)凝(ning)固過程均大大加(jia)快(kuai),大功(gong)率電(dian)子束焊(han)機的焊(han)接速度可達400mm/min,為氬(ya)弧焊(han)的40倍。


②. 功率密度(du)高、穿透能力強(qiang)


  焊(han)縫(feng)深(shen)寬比大,可達50:1,即一(yi)次焊(han)透(不開坡口)深(shen)度(du)50mm時,焊(han)縫(feng)寬度(du)只有1mm,顯然這要求定位精確。電子束(shu)焊(han)一(yi)次焊(han)透最厚鋼(gang)板可達300mm,而最薄可焊(han)0.03mm.對于(yu)大厚度(du)鋼(gang)板能實(shi)現(xian)單面(mian)焊(han)雙面(mian)成形(xing),可以節(jie)省(sheng)大量填充材料、能源和工時。


③. 能量集中


  由于能量(liang)集中,焊接線能量(liang)小,因(yin)此(ci),熱(re)影響區(qu)小,焊接變形相對減(jian)小。


④. 污染少


  由于真(zhen)空對焊(han)(han)縫有保護作用(yong),不(bu)(bu)(bu)僅可以防止熔化金(jin)屬受(shou)到空氣的(de)(de)污染,而且有利于焊(han)(han)縫金(jin)屬的(de)(de)凈化,特別適宜活潑金(jin)屬的(de)(de)焊(han)(han)接。電(dian)子束(shu)焊(han)(han)接不(bu)(bu)(bu)需要焊(han)(han)接材料,不(bu)(bu)(bu)會帶人其他不(bu)(bu)(bu)純的(de)(de)物質。


⑤. 再現性(xing)好


  電子束(shu)焊因操作(zuo)機械化、自(zi)動化程度很高,能很好地再(zai)現焊接過程,提(ti)高了產(chan)品質量的(de)穩定性。



2. 焊接技術


  電子(zi)(zi)束焊(han)對焊(han)件的表面(mian)清潔(jie)度(du)要(yao)求很高(gao)(gao)。由于電子(zi)(zi)束橫截面(mian)小(xiao),對焊(han)件裝配要(yao)求嚴格,焊(han)縫間(jian)隙要(yao)求小(xiao)而均勻。圓形焊(han)件對接(jie)的圓度(du)要(yao)求很高(gao)(gao)。一旦焊(han)接(jie)位置(zhi)不準確,往(wang)往(wang)會產(chan)生焊(han)偏、焊(han)漏(lou)和(he)(he)未焊(han)透(tou),直接(jie)影響焊(han)接(jie)質量。在真空電子(zi)(zi)束焊(han)接(jie)時,被(bei)焊(han)工(gong)件尺寸和(he)(he)形狀往(wang)往(wang)受到工(gong)作(zuo)室限制(zhi)。焊(han)接(jie)時會產(chan)生X射線,須(xu)嚴加防護,以保證操(cao)作(zuo)人員健康和(he)(he)安全。不論(lun)焊(han)接(jie)環境壓強高(gao)(gao)低,電子(zi)(zi)束均是在高(gao)(gao)真空條件下獲得的。


  電子束焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)形(xing)(xing)式(shi)(shi)有對(dui)接(jie)(jie)、角接(jie)(jie)、T形(xing)(xing)接(jie)(jie)頭(tou)、搭接(jie)(jie)、棒接(jie)(jie)、管對(dui)接(jie)(jie)、端接(jie)(jie)和特殊接(jie)(jie)頭(tou)等形(xing)(xing)式(shi)(shi),其(qi)中(zhong)對(dui)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)形(xing)(xing)式(shi)(shi)應(ying)用最廣(guang)。


  影響電(dian)(dian)(dian)子束焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)質(zhi)量的(de)工藝因素很多(duo),有(you)焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)的(de)設計、焊(han)前(qian)清理、焊(han)件的(de)加工精度、焊(han)件裝配的(de)準確(que)性,以及工作(zuo)電(dian)(dian)(dian)壓、電(dian)(dian)(dian)子束電(dian)(dian)(dian)流、電(dian)(dian)(dian)子束功率、焊(han)接(jie)速度、電(dian)(dian)(dian)子束偏離(li)距離(li)、焦點(dian)直徑等,若(ruo)其中有(you)一個或兩個參數所選并(bing)非最佳值,往往會(hui)使接(jie)頭(tou)質(zhi)量達不到滿意的(de)結果。因而(er)要嚴格選擇焊(han)接(jie)條件,并(bing)穩定保(bao)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。


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