電(dian)子束是(shi)20世(shi)紀30年代發展起來的(de)一種高密度的(de)能(neng)源。它是(shi)利用加速和聚焦的(de)電(dian)子束轟擊(ji)置于真(zhen)空(kong)(kong)或非真(zhen)空(kong)(kong)中的(de)焊(han)(han)件,將電(dian)子的(de)動能(neng)轉變為熱能(neng),熔(rong)化(hua)金(jin)屬形成焊(han)(han)縫。


  電子(zi)束焊(han)接可按被焊(han)件所處環(huan)境氣氛的壓強分高真空、低真空和非真空三類。


1. 電子(zi)束焊的特點


 電子束焊接與常用焊接方法相(xiang)比,有下列特點。


①. 焊接速度高


  由于能(neng)量特(te)別集中,熔化和凝固(gu)過程均大(da)(da)(da)大(da)(da)(da)加快,大(da)(da)(da)功率電子束焊機的焊接(jie)速度可達400mm/min,為氬弧焊的40倍。


②. 功率(lv)密度高、穿透能(neng)力強


  焊(han)(han)縫深(shen)寬比大,可(ke)達50:1,即一(yi)次焊(han)(han)透(不開坡口)深(shen)度50mm時(shi),焊(han)(han)縫寬度只有1mm,顯然這(zhe)要求定位精確(que)。電子(zi)束焊(han)(han)一(yi)次焊(han)(han)透最(zui)厚鋼(gang)板(ban)可(ke)達300mm,而最(zui)薄可(ke)焊(han)(han)0.03mm.對(dui)于大厚度鋼(gang)板(ban)能實現(xian)單面(mian)焊(han)(han)雙面(mian)成形,可(ke)以節省大量填充(chong)材料、能源和(he)工時(shi)。


③. 能量集(ji)中


  由于能量集中,焊接線能量小,因此,熱影(ying)響(xiang)區小,焊接變(bian)形(xing)相對減小。


④. 污染少(shao)


  由于(yu)真空對(dui)焊(han)縫有(you)保護(hu)作(zuo)用,不(bu)僅可以(yi)防止熔化金屬(shu)受到空氣的污染,而且有(you)利(li)于(yu)焊(han)縫金屬(shu)的凈(jing)化,特別(bie)適宜活潑金屬(shu)的焊(han)接(jie)。電子束焊(han)接(jie)不(bu)需要焊(han)接(jie)材料(liao),不(bu)會(hui)帶(dai)人其(qi)他不(bu)純的物質(zhi)。


⑤. 再現性(xing)好(hao)


  電(dian)子束焊(han)因操(cao)作機械化、自動化程(cheng)度很(hen)高(gao),能很(hen)好地再(zai)現焊(han)接過程(cheng),提高(gao)了產品質(zhi)量(liang)的穩定性。



2. 焊接技術


  電(dian)(dian)子(zi)束焊(han)(han)對焊(han)(han)件(jian)的表(biao)面清(qing)潔度要求(qiu)(qiu)很高。由(you)于電(dian)(dian)子(zi)束橫截面小,對焊(han)(han)件(jian)裝配要求(qiu)(qiu)嚴格,焊(han)(han)縫間隙要求(qiu)(qiu)小而均(jun)勻。圓形(xing)焊(han)(han)件(jian)對接的圓度要求(qiu)(qiu)很高。一旦(dan)焊(han)(han)接位置(zhi)不(bu)準確,往(wang)往(wang)會(hui)產(chan)生焊(han)(han)偏、焊(han)(han)漏和(he)未焊(han)(han)透(tou),直接影響(xiang)焊(han)(han)接質量。在真空電(dian)(dian)子(zi)束焊(han)(han)接時,被焊(han)(han)工(gong)件(jian)尺(chi)寸和(he)形(xing)狀往(wang)往(wang)受(shou)到(dao)工(gong)作室限制。焊(han)(han)接時會(hui)產(chan)生X射(she)線,須(xu)嚴加防護,以保證操作人員健(jian)康和(he)安全(quan)。不(bu)論焊(han)(han)接環境壓強高低,電(dian)(dian)子(zi)束均(jun)是在高真空條件(jian)下(xia)獲得的。


  電子束(shu)焊接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)形式(shi)(shi)有(you)對(dui)接(jie)(jie)(jie)、角(jiao)接(jie)(jie)(jie)、T形接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)、搭接(jie)(jie)(jie)、棒接(jie)(jie)(jie)、管對(dui)接(jie)(jie)(jie)、端(duan)接(jie)(jie)(jie)和特(te)殊(shu)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)等形式(shi)(shi),其中(zhong)對(dui)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)形式(shi)(shi)應(ying)用最廣。


  影響電(dian)子束焊接接頭質(zhi)量的工(gong)藝因(yin)素(su)很多(duo),有焊接接頭的設計、焊前清理、焊件(jian)的加(jia)工(gong)精度、焊件(jian)裝配的準確性,以(yi)及(ji)工(gong)作電(dian)壓(ya)、電(dian)子束電(dian)流、電(dian)子束功(gong)率、焊接速度、電(dian)子束偏離距離、焦點直徑等,若其中有一個或兩個參數所選并(bing)非(fei)最佳(jia)值,往往會使接頭質(zhi)量達不(bu)到滿意的結果(guo)。因(yin)而要(yao)嚴格(ge)選擇(ze)焊接條件(jian),并(bing)穩定保持。


  奧氏(shi)體不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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