電子(zi)束(shu)是(shi)20世紀30年代發展起來的(de)一種高密度(du)的(de)能(neng)(neng)源(yuan)。它(ta)是(shi)利用加速和聚焦的(de)電子(zi)束(shu)轟擊置于真空或非真空中的(de)焊件,將電子(zi)的(de)動能(neng)(neng)轉變為熱能(neng)(neng),熔化金屬形成焊縫(feng)。


  電子束焊(han)接可按被焊(han)件所處環(huan)境氣氛(fen)的壓強分高真空(kong)、低真空(kong)和非真空(kong)三類。


1. 電(dian)子束(shu)焊的特點


 電子(zi)束焊(han)接(jie)與常用焊(han)接(jie)方法相比,有下(xia)列(lie)特點。


①. 焊接速度高(gao)


  由(you)于能(neng)量(liang)特別集中,熔化和(he)凝固過(guo)程均大大加快,大功率電子束焊(han)機的(de)焊(han)接速度可(ke)達400mm/min,為氬弧(hu)焊(han)的(de)40倍。


②. 功(gong)率密度高、穿透(tou)能力強


  焊縫深(shen)寬比大(da),可(ke)達(da)50:1,即一次(ci)焊透(不(bu)開坡口)深(shen)度50mm時,焊縫寬度只有(you)1mm,顯(xian)然這要(yao)求定位精確(que)。電子束焊一次(ci)焊透最厚鋼板(ban)可(ke)達(da)300mm,而最薄可(ke)焊0.03mm.對于大(da)厚度鋼板(ban)能實現單面(mian)焊雙面(mian)成形,可(ke)以節省大(da)量填充材料、能源(yuan)和工(gong)時。


③. 能量(liang)集中


  由于能(neng)量(liang)集(ji)中,焊接線能(neng)量(liang)小(xiao),因(yin)此,熱影響(xiang)區(qu)小(xiao),焊接變形相(xiang)對減小(xiao)。


④. 污染少


  由于真空對焊(han)縫有保護作用,不(bu)僅可以防止熔(rong)化金屬受(shou)到(dao)空氣的污染(ran),而且有利(li)于焊(han)縫金屬的凈化,特別適宜活潑金屬的焊(han)接(jie)(jie)。電子束(shu)焊(han)接(jie)(jie)不(bu)需要焊(han)接(jie)(jie)材料,不(bu)會帶人其(qi)他不(bu)純的物質(zhi)。


⑤. 再現性好


  電子(zi)束焊因操作機(ji)械化(hua)、自(zi)動(dong)化(hua)程(cheng)度(du)很(hen)高,能很(hen)好地再(zai)現焊接過程(cheng),提高了產品質量(liang)的穩定性。



2. 焊接(jie)技術(shu)


  電子(zi)束(shu)(shu)焊(han)對焊(han)件的(de)表面(mian)清潔度要(yao)求很高(gao)。由于電子(zi)束(shu)(shu)橫截面(mian)小,對焊(han)件裝配要(yao)求嚴(yan)(yan)格,焊(han)縫間隙要(yao)求小而均勻。圓形(xing)焊(han)件對接(jie)的(de)圓度要(yao)求很高(gao)。一旦焊(han)接(jie)位置不(bu)準確(que),往(wang)(wang)往(wang)(wang)會產(chan)生(sheng)焊(han)偏、焊(han)漏和(he)未(wei)焊(han)透,直接(jie)影響焊(han)接(jie)質量。在真空(kong)電子(zi)束(shu)(shu)焊(han)接(jie)時(shi),被焊(han)工件尺寸和(he)形(xing)狀(zhuang)往(wang)(wang)往(wang)(wang)受到工作(zuo)室限制。焊(han)接(jie)時(shi)會產(chan)生(sheng)X射線(xian),須嚴(yan)(yan)加防護,以保證(zheng)操作(zuo)人(ren)員健康和(he)安(an)全。不(bu)論焊(han)接(jie)環境壓(ya)強(qiang)高(gao)低(di),電子(zi)束(shu)(shu)均是在高(gao)真空(kong)條件下獲得的(de)。


  電子束焊接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)形(xing)(xing)式(shi)有對接(jie)(jie)(jie)、角(jiao)接(jie)(jie)(jie)、T形(xing)(xing)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)、搭接(jie)(jie)(jie)、棒接(jie)(jie)(jie)、管對接(jie)(jie)(jie)、端接(jie)(jie)(jie)和特殊接(jie)(jie)(jie)頭(tou)等形(xing)(xing)式(shi),其中對接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)形(xing)(xing)式(shi)應(ying)用最廣。


  影(ying)響(xiang)電(dian)子(zi)束焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)質量的(de)(de)工(gong)藝因素很多,有焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)設計、焊(han)(han)(han)(han)前清理、焊(han)(han)(han)(han)件(jian)(jian)的(de)(de)加(jia)工(gong)精度(du)、焊(han)(han)(han)(han)件(jian)(jian)裝配的(de)(de)準(zhun)確性,以(yi)及工(gong)作電(dian)壓、電(dian)子(zi)束電(dian)流、電(dian)子(zi)束功率、焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)速度(du)、電(dian)子(zi)束偏(pian)離(li)距離(li)、焦點直徑等,若其(qi)中有一個(ge)或兩個(ge)參數所選(xuan)并非最佳值,往往會使(shi)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)質量達不到滿意的(de)(de)結(jie)果。因而要(yao)嚴格選(xuan)擇焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)條件(jian)(jian),并穩定保持。


  奧氏體不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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