電(dian)子(zi)束(shu)是20世(shi)紀30年代(dai)發展起來的一(yi)種高密度的能(neng)源。它是利用加(jia)速(su)和聚(ju)焦的電(dian)子(zi)束(shu)轟擊置于(yu)真空或非真空中的焊(han)件,將電(dian)子(zi)的動能(neng)轉變為熱能(neng),熔化(hua)金屬形成焊(han)縫(feng)。
電子束(shu)焊接可按(an)被焊件所處環境氣氛的(de)壓強分高真空(kong)(kong)、低真空(kong)(kong)和非真空(kong)(kong)三類。
1. 電子束焊的特(te)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)
由于能量特別集中,熔化和(he)凝固過(guo)程均大(da)大(da)加快,大(da)功(gong)率電子束焊機(ji)的焊接速度可達(da)400mm/min,為氬弧焊的40倍。
②. 功率(lv)密度高、穿(chuan)透能力(li)強
焊(han)(han)縫深(shen)寬(kuan)比大,可達(da)50:1,即一(yi)次焊(han)(han)透(不(bu)開坡口)深(shen)度50mm時,焊(han)(han)縫寬(kuan)度只有(you)1mm,顯(xian)然(ran)這要(yao)求(qiu)定位精確(que)。電子束焊(han)(han)一(yi)次焊(han)(han)透最厚鋼板(ban)可達(da)300mm,而最薄(bo)可焊(han)(han)0.03mm.對于大厚度鋼板(ban)能實現單面焊(han)(han)雙面成形(xing),可以節省(sheng)大量填充材料、能源(yuan)和工時。
③. 能(neng)量(liang)集中
由于能量集(ji)中,焊接線能量小(xiao),因此(ci),熱影響區(qu)小(xiao),焊接變形(xing)相對減小(xiao)。
④. 污染少
由于真空對焊(han)縫(feng)有保(bao)護作用,不僅可以防(fang)止熔化金(jin)屬(shu)受到(dao)空氣(qi)的(de)(de)污染,而且有利于焊(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)的(de)(de)凈化,特別適宜活(huo)潑(po)金(jin)屬(shu)的(de)(de)焊(han)接。電子(zi)束焊(han)接不需要焊(han)接材料,不會帶(dai)人(ren)其他不純的(de)(de)物質(zhi)。
⑤. 再現(xian)性好
電子(zi)束焊(han)因操作(zuo)機(ji)械化(hua)、自動化(hua)程(cheng)度很(hen)高(gao),能很(hen)好地再(zai)現焊(han)接過程(cheng),提高(gao)了(le)產品質量(liang)的穩(wen)定(ding)性(xing)。
2. 焊接技(ji)術
電(dian)子束焊(han)(han)(han)(han)(han)對焊(han)(han)(han)(han)(han)件(jian)(jian)的(de)(de)表面清潔(jie)度要(yao)求(qiu)很高(gao)。由于電(dian)子束橫截面小,對焊(han)(han)(han)(han)(han)件(jian)(jian)裝配要(yao)求(qiu)嚴格,焊(han)(han)(han)(han)(han)縫間隙要(yao)求(qiu)小而(er)均勻(yun)。圓形(xing)焊(han)(han)(han)(han)(han)件(jian)(jian)對接(jie)的(de)(de)圓度要(yao)求(qiu)很高(gao)。一旦焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)位置不準確,往(wang)往(wang)會(hui)產(chan)生(sheng)焊(han)(han)(han)(han)(han)偏、焊(han)(han)(han)(han)(han)漏和未焊(han)(han)(han)(han)(han)透,直(zhi)接(jie)影響(xiang)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)質量。在(zai)真空電(dian)子束焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)時,被(bei)焊(han)(han)(han)(han)(han)工件(jian)(jian)尺寸(cun)和形(xing)狀(zhuang)往(wang)往(wang)受到(dao)工作室(shi)限制。焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)時會(hui)產(chan)生(sheng)X射線,須嚴加防護,以保證(zheng)操(cao)作人(ren)員健康(kang)和安全(quan)。不論焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)環境壓(ya)強高(gao)低,電(dian)子束均是在(zai)高(gao)真空條件(jian)(jian)下獲得的(de)(de)。
電(dian)子(zi)束焊接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭形(xing)式(shi)有對接(jie)(jie)(jie)(jie)、角接(jie)(jie)(jie)(jie)、T形(xing)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭、搭(da)接(jie)(jie)(jie)(jie)、棒接(jie)(jie)(jie)(jie)、管對接(jie)(jie)(jie)(jie)、端接(jie)(jie)(jie)(jie)和特殊(shu)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭等形(xing)式(shi),其中對接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭形(xing)式(shi)應用最廣(guang)。
影響電(dian)(dian)(dian)子束焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)質量的(de)工藝(yi)因(yin)(yin)素(su)很多,有焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)的(de)設計、焊(han)前清理、焊(han)件(jian)的(de)加(jia)工精度(du)、焊(han)件(jian)裝配(pei)的(de)準確性,以(yi)及工作電(dian)(dian)(dian)壓、電(dian)(dian)(dian)子束電(dian)(dian)(dian)流(liu)、電(dian)(dian)(dian)子束功率、焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)速(su)度(du)、電(dian)(dian)(dian)子束偏離(li)距離(li)、焦(jiao)點(dian)直徑等,若(ruo)其(qi)中有一個或兩個參數所(suo)選并(bing)非(fei)最佳值,往往會使接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)質量達不到滿(man)意的(de)結果。因(yin)(yin)而要嚴格(ge)選擇焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)條件(jian),并(bing)穩(wen)定保持。
奧氏(shi)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。