電(dian)子束(shu)是20世(shi)紀30年代(dai)發展起來的(de)一種高密度的(de)能(neng)源。它(ta)是利用加(jia)速和聚焦(jiao)的(de)電(dian)子束(shu)轟擊(ji)置于(yu)真(zhen)空或非真(zhen)空中(zhong)的(de)焊(han)件,將電(dian)子的(de)動(dong)能(neng)轉(zhuan)變為熱能(neng),熔化金(jin)屬形成焊(han)縫。


  電(dian)子(zi)束焊接(jie)可(ke)按被焊件所處環境(jing)氣氛的壓強分高真空(kong)(kong)、低真空(kong)(kong)和非真空(kong)(kong)三類。


1. 電子(zi)束焊的特點


 電子束焊接(jie)與常用(yong)焊接(jie)方法相比(bi),有下列特點。


①. 焊接速度高


  由于(yu)能量(liang)特別(bie)集中,熔化和(he)凝固過程均(jun)大大加快,大功率電(dian)子束焊機的(de)焊接速度可達400mm/min,為(wei)氬弧焊的(de)40倍。


②. 功率(lv)密度(du)高、穿透能(neng)力強


  焊(han)(han)(han)縫深(shen)寬(kuan)比(bi)大,可達50:1,即一(yi)次焊(han)(han)(han)透(tou)(不開(kai)坡口(kou))深(shen)度(du)50mm時(shi),焊(han)(han)(han)縫寬(kuan)度(du)只有1mm,顯然這(zhe)要求定(ding)位精確。電子束焊(han)(han)(han)一(yi)次焊(han)(han)(han)透(tou)最厚鋼(gang)板可達300mm,而最薄(bo)可焊(han)(han)(han)0.03mm.對(dui)于大厚度(du)鋼(gang)板能(neng)實現單面(mian)焊(han)(han)(han)雙面(mian)成形,可以節省大量(liang)填充材料、能(neng)源和工時(shi)。


③. 能量集中


  由于能(neng)量集(ji)中(zhong),焊接線能(neng)量小,因此(ci),熱影響區小,焊接變形相對減小。


④. 污(wu)染(ran)少(shao)


  由于真空(kong)對焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)有保(bao)護作(zuo)用,不僅可以防止熔化金屬受到(dao)空(kong)氣的污(wu)染,而且有利于焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金屬的凈(jing)化,特別適宜活潑(po)金屬的焊(han)(han)(han)接(jie)。電子束(shu)焊(han)(han)(han)接(jie)不需要焊(han)(han)(han)接(jie)材料,不會帶(dai)人其(qi)他不純的物質。


⑤. 再現性好


  電子束焊因操作機械化(hua)、自(zi)動(dong)化(hua)程度很高,能很好地(di)再現焊接過程,提高了產品質量(liang)的穩定(ding)性。



2. 焊(han)接技術


  電(dian)子束焊(han)(han)對焊(han)(han)件的(de)表面清(qing)潔度要(yao)(yao)求(qiu)很(hen)高。由(you)于電(dian)子束橫截面小,對焊(han)(han)件裝配要(yao)(yao)求(qiu)嚴格(ge),焊(han)(han)縫間(jian)隙要(yao)(yao)求(qiu)小而均(jun)勻。圓形焊(han)(han)件對接(jie)(jie)(jie)的(de)圓度要(yao)(yao)求(qiu)很(hen)高。一旦焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)位置不準確(que),往(wang)(wang)往(wang)(wang)會產生焊(han)(han)偏、焊(han)(han)漏和未焊(han)(han)透,直接(jie)(jie)(jie)影響焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)質量(liang)。在(zai)真(zhen)空電(dian)子束焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)時(shi)(shi),被焊(han)(han)工件尺寸和形狀往(wang)(wang)往(wang)(wang)受(shou)到工作室限制。焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)時(shi)(shi)會產生X射(she)線,須嚴加(jia)防護,以保證操(cao)作人員健康和安(an)全。不論焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)環境(jing)壓強高低,電(dian)子束均(jun)是在(zai)高真(zhen)空條件下(xia)獲得的(de)。


  電子(zi)束(shu)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)形(xing)式(shi)(shi)有對接(jie)(jie)、角接(jie)(jie)、T形(xing)接(jie)(jie)頭(tou)、搭(da)接(jie)(jie)、棒接(jie)(jie)、管(guan)對接(jie)(jie)、端接(jie)(jie)和特殊接(jie)(jie)頭(tou)等形(xing)式(shi)(shi),其中對接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)形(xing)式(shi)(shi)應用最(zui)廣。


  影響電子(zi)束(shu)(shu)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)質(zhi)量(liang)的(de)工(gong)(gong)藝因(yin)素很(hen)多(duo),有焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)的(de)設計(ji)、焊(han)前(qian)清(qing)理(li)、焊(han)件的(de)加工(gong)(gong)精(jing)度、焊(han)件裝配的(de)準確性,以及工(gong)(gong)作電壓、電子(zi)束(shu)(shu)電流、電子(zi)束(shu)(shu)功率(lv)、焊(han)接(jie)(jie)速度、電子(zi)束(shu)(shu)偏(pian)離距離、焦點直徑等,若其(qi)中(zhong)有一個(ge)或兩個(ge)參數所選并(bing)非(fei)最佳值,往往會使接(jie)(jie)頭(tou)(tou)質(zhi)量(liang)達(da)不到滿意的(de)結果。因(yin)而要嚴格選擇焊(han)接(jie)(jie)條(tiao)件,并(bing)穩定(ding)保持。


  奧氏體(ti)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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