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)。
電子束(shu)焊具(ju)有以下優(you)點(dian):
①. 電子(zi)束(shu)穿透(tou)能力強(qiang),焊縫深(shen)寬比(bi)(bi)大。目前(qian),電子(zi)束(shu)焊縫的深(shen)寬比(bi)(bi)可達到50:1,焊接(jie)厚板時可以不(bu)開坡口實現單道焊,比(bi)(bi)電弧焊可以節(jie)省(sheng)輔助材(cai)料(liao)和(he)能源的消耗。
②. 焊接(jie)速度(du)快,熱影響區小(xiao)(xiao),焊接(jie)變形小(xiao)(xiao)。對精(jing)加工(gong)的工(gong)件可用(yong)作最后連(lian)接(jie)工(gong)序,焊后工(gong)件仍保護足夠高的精(jing)度(du)。
③. 真(zhen)空(kong)(kong)電(dian)子束焊(han)(han)接不僅(jin)可以(yi)防止熔化金(jin)屬(shu)(shu)受到氧、氮等有害氣體的(de)污染,而(er)且有利(li)于(yu)焊(han)(han)縫金(jin)屬(shu)(shu)的(de)除氣和凈化,因而(er)特別適于(yu)活潑(po)金(jin)屬(shu)(shu)的(de)焊(han)(han)接。也(ye)常(chang)用電(dian)子束焊(han)(han)接真(zhen)空(kong)(kong)密封元件,焊(han)(han)后元件內部保(bao)持在真(zhen)空(kong)(kong)狀態。
④. 電子束在真空中可(ke)以傳到較遠的位置上進行焊接,因而也可(ke)以焊接難(nan)以接近部位的接縫。
⑤. 通過控制電子束的偏移,可以(yi)實(shi)現復(fu)雜接縫的自動(dong)焊接。可以(yi)通過電子束掃(sao)描(miao)熔池(chi)來消(xiao)除缺(que)陷,提高(gao)接頭質量(liang)。
電子(zi)束焊的(de)缺點是:
①. 設備比較復(fu)雜(za),費用比較昂貴。
②. 焊接(jie)前對接(jie)頭加工(gong)、裝配要求(qiu)嚴格,以保證接(jie)頭位置準確(que)、間隙小而且均勻。
③. 真(zhen)空電子束焊接(jie)時(shi),被焊工件尺(chi)寸和(he)形狀常常受到(dao)工作室的限制。
④. 電子束易(yi)受雜散(san)電磁場的干擾,影響焊接質量。
⑤. 電(dian)子束焊(han)接(jie)時產生的X射線需(xu)要嚴加防護,以保證操(cao)作(zuo)人員(yuan)的健康(kang)和(he)安(an)全。
電子束(shu)焊(han)的(de)分(fen)類很多,一(yi)般按(an)被焊(han)工件所處的(de)環境的(de)真(zhen)空度分(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)真空電子(zi)(zi)束(shu)焊(han),電子(zi)(zi)束(shu)射到(dao)大氣壓(ya)力下(xia)工件上,由于散射作用,焊(han)縫的深寬比只能達(da)5:1。
電子(zi)(zi)束焊設備通常是由電子(zi)(zi)槍、工作(zuo)室(真空室)、真空系統、電源及電氣控制系統等部(bu)分。電子(zi)(zi)束焊接(jie)(jie)頭(tou)(tou)質量的影(ying)(ying)響因素很(hen)多,除(chu)了電子(zi)(zi)束電流、電子(zi)(zi)束功率、焊接(jie)(jie)速度、電子(zi)(zi)束偏轉距離,焦點直徑等外,焊前的準備也(ye)很(hen)重(zhong)要,如接(jie)(jie)頭(tou)(tou)的設計(ji)、焊件(jian)裝配的精確度都對接(jie)(jie)頭(tou)(tou)質量有很(hen)大的影(ying)(ying)響。不銹(xiu)鋼采(cai)用電子(zi)(zi)束焊時,由于焊接(jie)(jie)速度快(kuai),熔池的冷卻速度也(ye)快(kuai),可以防(fang)止(zhi)碳化物析出,從而提高接(jie)(jie)頭(tou)(tou)的耐蝕能力。