電(dian)子(zi)束是20世紀30年代發(fa)展起來的一種高密度的能源。它是利用(yong)加速和聚焦的電(dian)子(zi)束轟擊置于真空(kong)或非真空(kong)中的焊件,將電(dian)子(zi)的動能轉(zhuan)變為(wei)熱能,熔化金屬形成(cheng)焊縫。


  電子(zi)束(shu)焊接可按被焊件所處(chu)環境氣(qi)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(jie)與常(chang)用(yong)焊接(jie)方法相(xiang)比(bi),有(you)下列特(te)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(da)大(da)加快,大(da)功率(lv)電子束焊(han)機的焊(han)接速(su)度可達400mm/min,為氬弧焊(han)的40倍。


②. 功率密度高、穿透能力強


  焊(han)縫深(shen)寬(kuan)比大(da),可達50:1,即一次(ci)焊(han)透(tou)(不(bu)開坡口(kou))深(shen)度(du)50mm時,焊(han)縫寬(kuan)度(du)只有(you)1mm,顯然(ran)這要(yao)求定(ding)位(wei)精確。電子束焊(han)一次(ci)焊(han)透(tou)最厚鋼板(ban)可達300mm,而最薄可焊(han)0.03mm.對于(yu)大(da)厚度(du)鋼板(ban)能實(shi)現單面(mian)焊(han)雙面(mian)成形,可以節(jie)省大(da)量填(tian)充材料、能源(yuan)和(he)工時。


③. 能量集中


  由于能量集中,焊接線能量小,因(yin)此,熱影(ying)響區小,焊接變形(xing)相(xiang)對減小。


④. 污染少


  由于真空對焊縫有(you)保護作用,不(bu)僅(jin)可(ke)以防止熔化金(jin)(jin)屬受到空氣的污染,而(er)且有(you)利于焊縫金(jin)(jin)屬的凈化,特別適宜活潑金(jin)(jin)屬的焊接。電子(zi)束焊接不(bu)需要焊接材料,不(bu)會帶人其他不(bu)純的物質。


⑤. 再現性好(hao)


  電子束焊(han)因操作機械(xie)化(hua)、自動化(hua)程度(du)很高(gao),能很好地再現焊(han)接過程,提高(gao)了(le)產(chan)品質(zhi)量的穩(wen)定性。



2. 焊接(jie)技術


  電子(zi)束焊(han)(han)(han)(han)(han)對(dui)焊(han)(han)(han)(han)(han)件(jian)的(de)(de)表面(mian)清(qing)潔(jie)度(du)(du)要求(qiu)很(hen)高。由(you)于電子(zi)束橫截(jie)面(mian)小,對(dui)焊(han)(han)(han)(han)(han)件(jian)裝配(pei)要求(qiu)嚴(yan)格(ge),焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)間隙要求(qiu)小而均(jun)(jun)勻。圓(yuan)形焊(han)(han)(han)(han)(han)件(jian)對(dui)接(jie)(jie)(jie)(jie)的(de)(de)圓(yuan)度(du)(du)要求(qiu)很(hen)高。一旦焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)位置不(bu)準確,往(wang)往(wang)會(hui)產生焊(han)(han)(han)(han)(han)偏、焊(han)(han)(han)(han)(han)漏和未焊(han)(han)(han)(han)(han)透,直接(jie)(jie)(jie)(jie)影響(xiang)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)質量。在真(zhen)空電子(zi)束焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)時,被焊(han)(han)(han)(han)(han)工件(jian)尺寸和形狀往(wang)往(wang)受到工作室限(xian)制(zhi)。焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)時會(hui)產生X射線,須嚴(yan)加(jia)防護(hu),以保證操作人(ren)員健(jian)康(kang)和安全。不(bu)論(lun)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)環境(jing)壓強(qiang)高低,電子(zi)束均(jun)(jun)是在高真(zhen)空條件(jian)下(xia)獲得的(de)(de)。


  電子束焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭形(xing)式(shi)有(you)對接(jie)(jie)、角接(jie)(jie)、T形(xing)接(jie)(jie)頭、搭接(jie)(jie)、棒接(jie)(jie)、管(guan)對接(jie)(jie)、端(duan)接(jie)(jie)和(he)特殊接(jie)(jie)頭等(deng)形(xing)式(shi),其中對接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭形(xing)式(shi)應用最(zui)廣(guang)。


  影(ying)響電(dian)子束焊(han)(han)接接頭質(zhi)量(liang)的(de)工(gong)藝因素(su)很多,有焊(han)(han)接接頭的(de)設(she)計、焊(han)(han)前清(qing)理(li)、焊(han)(han)件的(de)加(jia)工(gong)精(jing)度、焊(han)(han)件裝配的(de)準確性,以及工(gong)作(zuo)電(dian)壓、電(dian)子束電(dian)流(liu)、電(dian)子束功(gong)率、焊(han)(han)接速度、電(dian)子束偏(pian)離距離、焦點(dian)直徑等(deng),若(ruo)其中有一個或兩(liang)個參數所選并(bing)非最佳值,往往會使接頭質(zhi)量(liang)達不到滿意的(de)結果(guo)。因而要(yao)嚴格選擇焊(han)(han)接條件,并(bing)穩定保持。


  奧氏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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