電子(zi)束是(shi)20世紀(ji)30年代發展起來的(de)一種(zhong)高密(mi)度的(de)能源(yuan)。它是(shi)利用加速和聚焦的(de)電子(zi)束轟擊置于真空(kong)或非真空(kong)中的(de)焊件,將電子(zi)的(de)動能轉變為(wei)熱能,熔化金屬形成(cheng)焊縫。


  電(dian)子束焊(han)接(jie)可按被(bei)焊(han)件所處環境氣氛的壓(ya)強分(fen)高真空、低真空和(he)非(fei)真空三類(lei)。


1. 電子束(shu)焊的特點(dian)


 電子束焊接(jie)(jie)與常用(yong)焊接(jie)(jie)方(fang)法相比,有下列特(te)點。


①. 焊接速度高


  由于(yu)能量(liang)特別(bie)集中(zhong),熔化和凝固(gu)過程均(jun)大(da)大(da)加快(kuai),大(da)功率電子束焊機的焊接速度可達(da)400mm/min,為氬弧焊的40倍。


②. 功率(lv)密度(du)高、穿透能力強


  焊(han)(han)縫深寬比大(da),可達(da)50:1,即一次焊(han)(han)透(不開坡口)深度50mm時,焊(han)(han)縫寬度只有1mm,顯(xian)然這要求定位精確。電子束焊(han)(han)一次焊(han)(han)透最(zui)厚鋼板(ban)可達(da)300mm,而最(zui)薄可焊(han)(han)0.03mm.對于(yu)大(da)厚度鋼板(ban)能(neng)實現單面焊(han)(han)雙面成形,可以(yi)節省大(da)量(liang)填充材料、能(neng)源和工時。


③. 能量集中


  由于能(neng)量集中,焊接(jie)線能(neng)量小,因(yin)此,熱影響區小,焊接(jie)變(bian)形(xing)相(xiang)對減小。


④. 污染少(shao)


  由(you)于真空(kong)對焊(han)(han)縫(feng)有保護(hu)作用,不僅可以防止熔化金屬(shu)(shu)受到(dao)空(kong)氣的污染,而且有利于焊(han)(han)縫(feng)金屬(shu)(shu)的凈化,特(te)別適宜活潑金屬(shu)(shu)的焊(han)(han)接(jie)。電子束焊(han)(han)接(jie)不需要焊(han)(han)接(jie)材料,不會帶(dai)人其他不純的物(wu)質。


⑤. 再現性好


  電子束(shu)焊因操作(zuo)機械化(hua)(hua)、自動化(hua)(hua)程度(du)很(hen)(hen)高,能很(hen)(hen)好地再現焊接過程,提高了產品質(zhi)量(liang)的穩定(ding)性。



2. 焊接技(ji)術


  電(dian)子(zi)束焊(han)對(dui)焊(han)件(jian)(jian)的(de)(de)表面清(qing)潔度(du)(du)要求很高(gao)(gao)。由于(yu)電(dian)子(zi)束橫截面小(xiao),對(dui)焊(han)件(jian)(jian)裝配(pei)要求嚴格,焊(han)縫間隙要求小(xiao)而均(jun)勻。圓形焊(han)件(jian)(jian)對(dui)接(jie)的(de)(de)圓度(du)(du)要求很高(gao)(gao)。一(yi)旦焊(han)接(jie)位置不準確,往(wang)(wang)往(wang)(wang)會產(chan)生焊(han)偏、焊(han)漏和未(wei)焊(han)透,直(zhi)接(jie)影(ying)響焊(han)接(jie)質(zhi)量。在真(zhen)(zhen)空(kong)電(dian)子(zi)束焊(han)接(jie)時,被(bei)焊(han)工件(jian)(jian)尺寸(cun)和形狀往(wang)(wang)往(wang)(wang)受到工作室限制。焊(han)接(jie)時會產(chan)生X射(she)線,須(xu)嚴加(jia)防護,以保證操作人員健康和安全。不論焊(han)接(jie)環境壓強高(gao)(gao)低,電(dian)子(zi)束均(jun)是在高(gao)(gao)真(zhen)(zhen)空(kong)條件(jian)(jian)下獲得的(de)(de)。


  電子束焊接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)形式有對(dui)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)、角接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)、T形接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)、搭接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)、棒(bang)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)、管對(dui)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)、端接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)和特殊接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)等形式,其中對(dui)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)形式應(ying)用最廣。


  影響(xiang)電子(zi)束焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)質量的(de)工藝因素很(hen)多,有焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)的(de)設計(ji)、焊(han)前清理、焊(han)件(jian)的(de)加工精度、焊(han)件(jian)裝配的(de)準確性(xing),以及工作電壓、電子(zi)束電流、電子(zi)束功率(lv)、焊(han)接(jie)速度、電子(zi)束偏離(li)距離(li)、焦點直徑(jing)等,若其中有一(yi)個或(huo)兩個參數所(suo)選并非(fei)最佳值,往往會(hui)使接(jie)頭(tou)質量達不到滿意的(de)結果(guo)。因而要嚴格(ge)選擇(ze)焊(han)接(jie)條(tiao)件(jian),并穩定(ding)保持。


  奧(ao)氏體不銹鋼(gang)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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