電(dian)(dian)子束是20世紀(ji)30年代發(fa)展起來的(de)一種(zhong)高密度的(de)能(neng)源。它是利用加(jia)速和聚焦的(de)電(dian)(dian)子束轟擊置于真(zhen)空(kong)或非真(zhen)空(kong)中的(de)焊(han)件,將(jiang)電(dian)(dian)子的(de)動能(neng)轉(zhuan)變為熱能(neng),熔化金屬形成(cheng)焊(han)縫。


  電子束焊(han)接可按被焊(han)件所處環(huan)境氣氛(fen)的(de)壓強分高真(zhen)空、低(di)真(zhen)空和非真(zhen)空三類。


1. 電(dian)子束焊(han)的特點


 電子束焊(han)接與常用焊(han)接方法相(xiang)比,有(you)下列特點。


①. 焊接速度(du)高


  由(you)于(yu)能量特別集中,熔化和(he)凝(ning)固過程均大大加快,大功率電子(zi)束焊(han)機的焊(han)接(jie)速度(du)可達400mm/min,為氬(ya)弧(hu)焊(han)的40倍。


②. 功率密度高、穿透能力強


  焊(han)(han)縫(feng)深寬比大(da),可(ke)達(da)50:1,即一(yi)(yi)次(ci)(ci)焊(han)(han)透(不開坡口(kou))深度50mm時,焊(han)(han)縫(feng)寬度只(zhi)有1mm,顯(xian)然這(zhe)要(yao)求定位精(jing)確。電(dian)子束焊(han)(han)一(yi)(yi)次(ci)(ci)焊(han)(han)透最厚(hou)鋼板(ban)可(ke)達(da)300mm,而(er)最薄可(ke)焊(han)(han)0.03mm.對于大(da)厚(hou)度鋼板(ban)能實(shi)現單面(mian)焊(han)(han)雙面(mian)成(cheng)形(xing),可(ke)以(yi)節省大(da)量填充材料、能源和(he)工時。


③. 能量集中


  由于能量集中(zhong),焊接(jie)線能量小,因(yin)此(ci),熱影響區小,焊接(jie)變形相(xiang)對減(jian)小。


④. 污(wu)染少


  由于真空對(dui)焊縫有保護作用,不僅可以防止熔(rong)化金(jin)屬(shu)受到空氣的污染(ran),而且有利于焊縫金(jin)屬(shu)的凈化,特別(bie)適宜(yi)活潑(po)金(jin)屬(shu)的焊接。電子束(shu)焊接不需(xu)要焊接材料,不會(hui)帶人其他不純的物質。


⑤. 再現性好


  電子束焊因(yin)操作機械化、自動化程(cheng)度(du)很(hen)高,能很(hen)好(hao)地(di)再現焊接過程(cheng),提高了產品(pin)質量(liang)的穩定性。



2. 焊(han)接技術


  電子(zi)束焊(han)對焊(han)件(jian)(jian)的(de)表面(mian)清潔度要求(qiu)(qiu)很高(gao)。由于(yu)電子(zi)束橫截面(mian)小,對焊(han)件(jian)(jian)裝配要求(qiu)(qiu)嚴格(ge),焊(han)縫間隙要求(qiu)(qiu)小而均勻。圓形(xing)焊(han)件(jian)(jian)對接(jie)的(de)圓度要求(qiu)(qiu)很高(gao)。一旦(dan)焊(han)接(jie)位置不準(zhun)確,往(wang)往(wang)會(hui)產生焊(han)偏、焊(han)漏和(he)未焊(han)透,直接(jie)影響焊(han)接(jie)質(zhi)量。在真空電子(zi)束焊(han)接(jie)時,被焊(han)工件(jian)(jian)尺寸(cun)和(he)形(xing)狀往(wang)往(wang)受到(dao)工作(zuo)室限制。焊(han)接(jie)時會(hui)產生X射線(xian),須嚴加(jia)防護,以(yi)保證(zheng)操作(zuo)人(ren)員健康和(he)安全(quan)。不論焊(han)接(jie)環境壓強高(gao)低(di),電子(zi)束均是在高(gao)真空條件(jian)(jian)下(xia)獲得(de)的(de)。


  電子(zi)束焊接(jie)接(jie)頭(tou)形(xing)式(shi)有對(dui)接(jie)、角接(jie)、T形(xing)接(jie)頭(tou)、搭接(jie)、棒接(jie)、管對(dui)接(jie)、端接(jie)和特殊接(jie)頭(tou)等(deng)形(xing)式(shi),其中對(dui)接(jie)接(jie)頭(tou)形(xing)式(shi)應用最廣(guang)。


  影響電子(zi)(zi)束(shu)焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)(tou)質量(liang)的(de)工(gong)藝(yi)因素(su)很多,有(you)焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)(tou)的(de)設計、焊(han)前清理、焊(han)件的(de)加工(gong)精度(du)、焊(han)件裝配的(de)準(zhun)確性(xing),以(yi)及工(gong)作電壓(ya)、電子(zi)(zi)束(shu)電流、電子(zi)(zi)束(shu)功(gong)率(lv)、焊(han)接(jie)速度(du)、電子(zi)(zi)束(shu)偏(pian)離(li)(li)距離(li)(li)、焦點直徑等,若其中有(you)一個或兩個參數所選并非最(zui)佳值,往往會使接(jie)頭(tou)(tou)質量(liang)達不到滿意的(de)結果。因而要嚴格選擇焊(han)接(jie)條件,并穩定保持(chi)。


  奧(ao)氏體(ti)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。


31.jpg