電子束焊是利用加速和聚焦的電子束轟擊置于真空或非真空中的焊件,電子的動能轉變為熱能,熔化金屬形成焊縫(圖6-9)。
電子束焊具有(you)以下優點:
①. 電子(zi)束穿透能(neng)力強(qiang),焊縫(feng)深寬比大。目(mu)前(qian),電子(zi)束焊縫(feng)的(de)(de)深寬比可達到50:1,焊接厚板時可以(yi)不開坡口實現(xian)單(dan)道焊,比電弧焊可以(yi)節省輔助材料(liao)和能(neng)源的(de)(de)消耗(hao)。
②. 焊(han)接速度(du)快,熱影響區小,焊(han)接變(bian)形小。對精加工(gong)的工(gong)件可用(yong)作最后(hou)連接工(gong)序,焊(han)后(hou)工(gong)件仍(reng)保護(hu)足夠高的精度(du)。
③. 真空電子束(shu)焊(han)接不僅可以防止熔(rong)化金屬(shu)受到(dao)氧(yang)、氮等有(you)害氣(qi)體的污染,而(er)(er)且有(you)利于(yu)焊(han)縫金屬(shu)的除氣(qi)和凈化,因(yin)而(er)(er)特(te)別適(shi)于(yu)活潑金屬(shu)的焊(han)接。也(ye)常用電子束(shu)焊(han)接真空密封元(yuan)件,焊(han)后元(yuan)件內部保(bao)持在真空狀態(tai)。
④. 電子(zi)束在真空中(zhong)可以傳到較(jiao)遠的位置上進行焊(han)接(jie),因而也可以焊(han)接(jie)難以接(jie)近部位的接(jie)縫(feng)。
⑤. 通過(guo)控制電(dian)子束(shu)的(de)偏(pian)移,可以實(shi)現復雜接縫的(de)自動焊接。可以通過(guo)電(dian)子束(shu)掃(sao)描熔(rong)池來消除缺陷(xian),提高接頭質量。
電子(zi)束焊的缺點是:
①. 設備比較復(fu)雜,費用比較昂貴。
②. 焊接前(qian)對接頭加工、裝(zhuang)配要求嚴格,以保證接頭位置準確、間隙小而(er)且均勻。
③. 真空電子束焊接時,被焊工件尺寸和形狀(zhuang)常常受到工作室的限制。
④. 電子束易受雜散電磁場(chang)的(de)干擾,影響焊接質量(liang)。
⑤. 電子束焊接時產生的(de)X射線需要嚴加防(fang)護,以保(bao)證操作人員的(de)健康和(he)安全(quan)。
電子束(shu)焊的分類很多,一般按被焊工(gong)件所處(chu)的環境的真空度分為(wei)三(san)種:
①. 高真空(10-4~10 Pa)電子束焊,其特點是保護好,應用于質量要求較高的工件。
②. 低真空(10-1~10Pa)電子束焊,特點兼顧了質量與效率兩個方面。
③. 非真空電(dian)子束(shu)焊(han),電(dian)子束(shu)射(she)到(dao)大氣(qi)壓力下工件上,由于散射(she)作用,焊(han)縫的深寬比只能達5:1。
電(dian)(dian)子(zi)束(shu)(shu)焊(han)(han)(han)設備(bei)通常是由電(dian)(dian)子(zi)槍(qiang)、工(gong)作室(真(zhen)空(kong)室)、真(zhen)空(kong)系(xi)統、電(dian)(dian)源(yuan)及(ji)電(dian)(dian)氣控制系(xi)統等(deng)部分。電(dian)(dian)子(zi)束(shu)(shu)焊(han)(han)(han)接(jie)頭(tou)質量的(de)(de)影(ying)響(xiang)因素很(hen)多,除了電(dian)(dian)子(zi)束(shu)(shu)電(dian)(dian)流、電(dian)(dian)子(zi)束(shu)(shu)功(gong)率、焊(han)(han)(han)接(jie)速(su)度(du)(du)(du)、電(dian)(dian)子(zi)束(shu)(shu)偏轉距(ju)離,焦點直徑等(deng)外,焊(han)(han)(han)前的(de)(de)準(zhun)備(bei)也很(hen)重要,如接(jie)頭(tou)的(de)(de)設計(ji)、焊(han)(han)(han)件(jian)裝配的(de)(de)精確(que)度(du)(du)(du)都對接(jie)頭(tou)質量有(you)很(hen)大的(de)(de)影(ying)響(xiang)。不銹鋼采用電(dian)(dian)子(zi)束(shu)(shu)焊(han)(han)(han)時,由于(yu)焊(han)(han)(han)接(jie)速(su)度(du)(du)(du)快,熔池的(de)(de)冷卻速(su)度(du)(du)(du)也快,可以(yi)防止碳化物析(xi)出(chu),從而提高接(jie)頭(tou)的(de)(de)耐蝕能力(li)。