電子束是20世(shi)紀(ji)30年代(dai)發(fa)展起來的(de)(de)一(yi)種高密度的(de)(de)能源。它是利(li)用加速和聚焦(jiao)的(de)(de)電子束轟擊置于(yu)真空(kong)(kong)或(huo)非真空(kong)(kong)中的(de)(de)焊件,將(jiang)電子的(de)(de)動(dong)能轉變為熱能,熔化金屬(shu)形(xing)成焊縫(feng)。


  電子束焊接(jie)可按被焊件(jian)所處環境氣氛的壓強(qiang)分高真(zhen)(zhen)空(kong)、低真(zhen)(zhen)空(kong)和非真(zhen)(zhen)空(kong)三類。


1. 電(dian)子束焊(han)的特點


 電子束焊(han)接與(yu)常(chang)用(yong)焊(han)接方法相比,有下列特點。


①. 焊接速(su)度高(gao)


  由于能量特別集中,熔(rong)化和凝固過程均大大加快(kuai),大功率(lv)電子束焊(han)機的(de)(de)焊(han)接速度可達400mm/min,為氬弧焊(han)的(de)(de)40倍。


②. 功率密度高、穿(chuan)透能力強


  焊(han)縫深寬比大(da),可(ke)達50:1,即一次焊(han)透(不(bu)開坡(po)口(kou))深度50mm時,焊(han)縫寬度只有1mm,顯然(ran)這(zhe)要求定(ding)位精(jing)確(que)。電子束焊(han)一次焊(han)透最(zui)厚鋼(gang)板(ban)可(ke)達300mm,而最(zui)薄可(ke)焊(han)0.03mm.對于大(da)厚度鋼(gang)板(ban)能實現(xian)單面焊(han)雙(shuang)面成形,可(ke)以節省大(da)量填充材料、能源和工時。


③. 能(neng)量集中(zhong)


  由于能量集中,焊接線能量小(xiao),因此,熱影響區小(xiao),焊接變形(xing)相對(dui)減小(xiao)。


④. 污(wu)染少(shao)


  由于真空對焊(han)縫有保護作用(yong),不(bu)(bu)僅可以防止(zhi)熔化金屬(shu)受到空氣(qi)的污(wu)染,而(er)且(qie)有利(li)于焊(han)縫金屬(shu)的凈化,特別(bie)適(shi)宜活(huo)潑(po)金屬(shu)的焊(han)接(jie)。電子束焊(han)接(jie)不(bu)(bu)需要焊(han)接(jie)材料(liao),不(bu)(bu)會帶(dai)人其他(ta)不(bu)(bu)純的物質。


⑤. 再(zai)現性好


  電子(zi)束焊因操作機械化、自(zi)動(dong)化程度很高,能很好地再(zai)現焊接過程,提高了產品質(zhi)量的(de)穩定性(xing)。



2. 焊接(jie)技術


  電子(zi)束焊(han)(han)對焊(han)(han)件(jian)的(de)表面(mian)清潔度要求很高(gao)。由于(yu)電子(zi)束橫截面(mian)小,對焊(han)(han)件(jian)裝配(pei)要求嚴格,焊(han)(han)縫間隙要求小而均勻。圓(yuan)形焊(han)(han)件(jian)對接(jie)的(de)圓(yuan)度要求很高(gao)。一旦焊(han)(han)接(jie)位置(zhi)不準(zhun)確,往往會產生焊(han)(han)偏、焊(han)(han)漏和未焊(han)(han)透,直接(jie)影響(xiang)焊(han)(han)接(jie)質量。在真(zhen)空(kong)電子(zi)束焊(han)(han)接(jie)時,被(bei)焊(han)(han)工件(jian)尺寸和形狀往往受到工作(zuo)室限制。焊(han)(han)接(jie)時會產生X射(she)線,須嚴加防護,以保證(zheng)操作(zuo)人員健康和安全。不論焊(han)(han)接(jie)環境(jing)壓(ya)強高(gao)低,電子(zi)束均是在高(gao)真(zhen)空(kong)條件(jian)下獲得的(de)。


  電子束焊接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭形式有對接(jie)(jie)(jie)(jie)、角接(jie)(jie)(jie)(jie)、T形接(jie)(jie)(jie)(jie)頭、搭(da)接(jie)(jie)(jie)(jie)、棒(bang)接(jie)(jie)(jie)(jie)、管對接(jie)(jie)(jie)(jie)、端接(jie)(jie)(jie)(jie)和特(te)殊接(jie)(jie)(jie)(jie)頭等(deng)形式,其中對接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭形式應(ying)用(yong)最廣。


  影響電(dian)子(zi)(zi)束焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)質量(liang)的(de)工藝因(yin)素很多,有(you)焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)的(de)設計(ji)、焊(han)前清理、焊(han)件的(de)加工精度(du)、焊(han)件裝配的(de)準確性,以及工作電(dian)壓、電(dian)子(zi)(zi)束電(dian)流、電(dian)子(zi)(zi)束功率、焊(han)接(jie)速度(du)、電(dian)子(zi)(zi)束偏離距離、焦點直(zhi)徑等,若其中(zhong)有(you)一個或兩個參數所選(xuan)并非最佳(jia)值,往(wang)往(wang)會使接(jie)頭(tou)質量(liang)達不到(dao)滿意的(de)結(jie)果。因(yin)而要(yao)嚴格(ge)選(xuan)擇焊(han)接(jie)條(tiao)件,并穩定(ding)保持。


  奧(ao)氏(shi)體不(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。


31.jpg