電(dian)子(zi)束是20世紀30年代發展起(qi)來的一種高(gao)密度的能源。它是利用加(jia)速(su)和(he)聚焦的電(dian)子(zi)束轟擊置(zhi)于真空(kong)或(huo)非真空(kong)中的焊件,將電(dian)子(zi)的動能轉變為熱能,熔化金屬形(xing)成焊縫。
電子束(shu)焊(han)(han)接可按被焊(han)(han)件所(suo)處環境(jing)氣氛的壓強分高真空(kong)(kong)、低真空(kong)(kong)和(he)非真空(kong)(kong)三類。
1. 電子束焊的特點
電子束焊接與常(chang)用焊接方法相比,有下列特點。
①. 焊接速度高(gao)
由(you)于(yu)能量(liang)特別集中,熔化和凝固過程(cheng)均大(da)大(da)加快,大(da)功率電子束(shu)焊機(ji)的焊接速度可達400mm/min,為氬弧(hu)焊的40倍。
②. 功率密度(du)高、穿透能力強
焊(han)縫(feng)深(shen)(shen)寬比大(da),可達50:1,即一(yi)次焊(han)透(不開坡口(kou))深(shen)(shen)度50mm時,焊(han)縫(feng)寬度只有1mm,顯(xian)然這(zhe)要求定位精確(que)。電(dian)子束焊(han)一(yi)次焊(han)透最(zui)厚(hou)鋼板(ban)可達300mm,而最(zui)薄可焊(han)0.03mm.對于大(da)厚(hou)度鋼板(ban)能實現單(dan)面(mian)焊(han)雙面(mian)成(cheng)形(xing),可以節省大(da)量(liang)填(tian)充材料、能源和(he)工時。
③. 能量集中
由于能量(liang)集中,焊接(jie)線能量(liang)小,因此,熱影響(xiang)區小,焊接(jie)變形相對(dui)減小。
④. 污染少
由于真空對焊(han)(han)縫(feng)有(you)保護(hu)作用,不(bu)(bu)僅可以防止熔化(hua)金屬受到空氣(qi)的(de)污染,而(er)且有(you)利于焊(han)(han)縫(feng)金屬的(de)凈化(hua),特別適宜活潑金屬的(de)焊(han)(han)接。電(dian)子束焊(han)(han)接不(bu)(bu)需(xu)要焊(han)(han)接材料,不(bu)(bu)會帶人其他(ta)不(bu)(bu)純的(de)物質。
⑤. 再現(xian)性(xing)好(hao)
電子束(shu)焊(han)因操作機(ji)械化(hua)、自動(dong)化(hua)程度很高,能很好地(di)再現焊(han)接過程,提高了(le)產品(pin)質量(liang)的穩(wen)定(ding)性(xing)。
2. 焊接技術
電(dian)(dian)子束焊(han)(han)(han)對(dui)(dui)焊(han)(han)(han)件的表(biao)面清潔度(du)要求(qiu)很(hen)高。由于電(dian)(dian)子束橫截面小(xiao)(xiao),對(dui)(dui)焊(han)(han)(han)件裝配要求(qiu)嚴格,焊(han)(han)(han)縫間隙要求(qiu)小(xiao)(xiao)而(er)均(jun)勻。圓形(xing)焊(han)(han)(han)件對(dui)(dui)接的圓度(du)要求(qiu)很(hen)高。一旦(dan)焊(han)(han)(han)接位置不(bu)準確,往往會產(chan)(chan)生焊(han)(han)(han)偏、焊(han)(han)(han)漏和未焊(han)(han)(han)透,直(zhi)接影(ying)響焊(han)(han)(han)接質量。在(zai)真(zhen)空電(dian)(dian)子束焊(han)(han)(han)接時,被(bei)焊(han)(han)(han)工件尺寸和形(xing)狀往往受到工作(zuo)室(shi)限制。焊(han)(han)(han)接時會產(chan)(chan)生X射線,須嚴加(jia)防護,以保(bao)證(zheng)操(cao)作(zuo)人員健康和安全(quan)。不(bu)論焊(han)(han)(han)接環境壓強高低,電(dian)(dian)子束均(jun)是在(zai)高真(zhen)空條件下獲得的。
電子束焊接接頭形(xing)(xing)式有對接、角(jiao)接、T形(xing)(xing)接頭、搭(da)接、棒接、管對接、端接和特殊(shu)接頭等形(xing)(xing)式,其中對接接頭形(xing)(xing)式應用最廣。
影響電(dian)(dian)(dian)子束(shu)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)質量的工藝因素很(hen)多,有(you)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)的設計、焊(han)前(qian)清理、焊(han)件(jian)的加工精(jing)度、焊(han)件(jian)裝配(pei)的準確性,以及工作電(dian)(dian)(dian)壓、電(dian)(dian)(dian)子束(shu)電(dian)(dian)(dian)流、電(dian)(dian)(dian)子束(shu)功率、焊(han)接(jie)(jie)速度、電(dian)(dian)(dian)子束(shu)偏離距離、焦點直徑等(deng),若其(qi)中(zhong)有(you)一(yi)個或兩個參數所選并(bing)非最佳值,往往會使接(jie)(jie)頭(tou)質量達(da)不到滿意(yi)的結果。因而(er)要嚴格選擇焊(han)接(jie)(jie)條件(jian),并(bing)穩定保持。
奧氏體不銹(xiu)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。


