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(dian)子束焊具有以(yi)下優(you)點:
①. 電子(zi)束(shu)穿透(tou)能力強(qiang),焊(han)縫(feng)深(shen)寬比大(da)。目前,電子(zi)束(shu)焊(han)縫(feng)的深(shen)寬比可達到(dao)50:1,焊(han)接厚板(ban)時可以不(bu)開坡(po)口實(shi)現單道(dao)焊(han),比電弧焊(han)可以節省(sheng)輔助(zhu)材料和(he)能源的消耗。
②. 焊接速度(du)快(kuai),熱影響區(qu)小,焊接變形小。對精加(jia)工(gong)的工(gong)件可用作最后(hou)連接工(gong)序,焊后(hou)工(gong)件仍(reng)保護足(zu)夠高(gao)的精度(du)。
③. 真(zhen)(zhen)空(kong)電子束焊(han)接(jie)不僅(jin)可以(yi)防止熔化金(jin)屬(shu)受到(dao)氧、氮等有害氣(qi)體的污染,而且有利于焊(han)縫金(jin)屬(shu)的除氣(qi)和(he)凈(jing)化,因(yin)而特別適于活潑金(jin)屬(shu)的焊(han)接(jie)。也常用(yong)電子束焊(han)接(jie)真(zhen)(zhen)空(kong)密(mi)封元件,焊(han)后(hou)元件內(nei)部保持在真(zhen)(zhen)空(kong)狀態。
④. 電(dian)子束在真空中可以傳到較(jiao)遠的位(wei)置(zhi)上進行焊(han)接(jie)(jie),因而也可以焊(han)接(jie)(jie)難以接(jie)(jie)近部位(wei)的接(jie)(jie)縫。
⑤. 通(tong)過控制(zhi)電子束的(de)偏移,可(ke)以(yi)實現復雜(za)接縫(feng)的(de)自動焊接。可(ke)以(yi)通(tong)過電子束掃描熔池來消除(chu)缺(que)陷,提高接頭質量(liang)。
電子束(shu)焊的缺點(dian)是(shi):
①. 設備比較復雜(za),費用比較昂貴。
②. 焊接前對接頭加工、裝配(pei)要求嚴(yan)格,以保證接頭位置準確(que)、間(jian)隙(xi)小(xiao)而且(qie)均(jun)勻。
③. 真空(kong)電子束焊接時,被焊工件尺寸和(he)形(xing)狀常常受到工作室的(de)限制。
④. 電(dian)子束易受雜散電(dian)磁場的干擾,影響(xiang)焊接質(zhi)量。
⑤. 電子束(shu)焊接時(shi)產生的X射線需要嚴(yan)加(jia)防(fang)護(hu),以(yi)保證操作人員的健康(kang)和安(an)全(quan)。
電(dian)子束焊(han)的分(fen)(fen)類很多(duo),一般按(an)被(bei)焊(han)工(gong)件所處(chu)的環境的真空度分(fen)(fen)為三種:
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(fei)真空電(dian)子束焊,電(dian)子束射到大氣(qi)壓力下工件上,由于散射作用(yong),焊縫的深寬比只能達(da)5:1。
電(dian)(dian)(dian)子(zi)束(shu)(shu)(shu)焊(han)(han)(han)設(she)備通常(chang)是由電(dian)(dian)(dian)子(zi)槍、工作室(shi)(真空(kong)室(shi))、真空(kong)系(xi)統(tong)、電(dian)(dian)(dian)源及電(dian)(dian)(dian)氣控制系(xi)統(tong)等部分。電(dian)(dian)(dian)子(zi)束(shu)(shu)(shu)焊(han)(han)(han)接頭質(zhi)量的(de)(de)影(ying)響因素很多,除了電(dian)(dian)(dian)子(zi)束(shu)(shu)(shu)電(dian)(dian)(dian)流、電(dian)(dian)(dian)子(zi)束(shu)(shu)(shu)功率、焊(han)(han)(han)接速度(du)(du)、電(dian)(dian)(dian)子(zi)束(shu)(shu)(shu)偏轉距離,焦點直徑等外,焊(han)(han)(han)前的(de)(de)準(zhun)備也很重要,如接頭的(de)(de)設(she)計、焊(han)(han)(han)件(jian)裝配的(de)(de)精確度(du)(du)都(dou)對接頭質(zhi)量有很大的(de)(de)影(ying)響。不銹鋼(gang)采用電(dian)(dian)(dian)子(zi)束(shu)(shu)(shu)焊(han)(han)(han)時,由于焊(han)(han)(han)接速度(du)(du)快,熔池的(de)(de)冷卻速度(du)(du)也快,可以防(fang)止碳化物析出,從而(er)提高(gao)接頭的(de)(de)耐蝕能(neng)力(li)。