一、電子束焊機是什么設備

電子(zi)束(shu)(shu)焊(han)(han)(han)機(ji)是利(li)用(yong)高速(su)運(yun)動(dong)的電子(zi)束(shu)(shu)流轟擊(ji)工(gong)件的原(yuan)理進行(xing)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)加(jia)工(gong)的一(yi)種比(bi)較(jiao)精(jing)密的焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)設備，它基(ji)本上代表了最高性(xing)能(neng)的焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)水(shui)平。真空(kong)電子(zi)束(shu)(shu)焊(han)(han)(han)在焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)過程中利(li)用(yong)定向高速(su)運(yun)動(dong)的電子(zi)束(shu)(shu)流撞擊(ji)工(gong)件使(shi)動(dong)能(neng)轉(zhuan)化(hua)為熱能(neng)而(er)使(shi)工(gong)件熔化(hua)，形成(cheng)焊(han)(han)(han)縫。電子(zi)束(shu)(shu)能(neng)量密度(du)高達108瓦/厘米2，能(neng)把(ba)焊(han)(han)(han)件金(jin)(jin)(jin)屬(shu)迅速(su)加(jia)熱到(dao)很高溫度(du)，因而(er)能(neng)熔化(hua)任何難熔金(jin)(jin)(jin)屬(shu)與合金(jin)(jin)(jin)。它不需(xu)要填充材料，一(yi)般在真空(kong)中進行(xing)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)，焊(han)(han)(han)縫純凈、光潔、無氧化(hua)缺陷。

電(dian)子束(shu)焊接因具(ju)有不(bu)用焊條、不(bu)易氧化、工(gong)(gong)藝(yi)重復性好及熱變形量小的優點(dian)而廣泛應用于航(hang)(hang)空航(hang)(hang)天、原子能、國防(fang)及軍工(gong)(gong)、汽車和電(dian)氣電(dian)工(gong)(gong)儀表等眾多行(xing)業。電(dian)子束(shu)焊接包含(han)了機械、真空、高(gao)電(dian)壓和電(dian)磁場理論、電(dian)子光學(xue)、自動控制和計算(suan)機等多學(xue)科(ke)技術。

二、電子束焊機工作原理

電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)束(shu)焊(han)接(jie)(jie)(jie)的(de)(de)基(ji)本原理是(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)槍(qiang)中的(de)(de)陰(yin)極(ji)由于直(zhi)接(jie)(jie)(jie)或間接(jie)(jie)(jie)加熱而發射電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)，該(gai)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)在高壓(ya)靜電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)加速下再通過電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)磁場的(de)(de)聚焦就可(ke)以形成能量(liang)密度極(ji)高的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)束(shu)，用此電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)束(shu)去轟擊工件，巨大(da)的(de)(de)動能轉(zhuan)化(hua)為(wei)熱能，使焊(han)接(jie)(jie)(jie)處(chu)工件熔(rong)化(hua)，形成熔(rong)池(chi)，從而實(shi)現(xian)對工件的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)。

根據電(dian)(dian)子束(shu)焊接(jie)的(de)基本原理，西方國(guo)(guo)家在70年代末(mo)期研究開發(fa)出(chu)雙金屬鋸(ju)帶電(dian)(dian)子束(shu)焊接(jie)新(xin)工(gong)藝生產(chan)線，代替傳統的(de)普通(tong)高速鋼(gang)鋸(ju)帶生產(chan)工(gong)藝，從而大量節省了高速鋼(gang)，并提高了鋸(ju)帶的(de)使(shi)用壽命。雙金屬鋸(ju)帶就是把具有彈(dan)性性能好的(de)彈(dan)簧鋼(gang)和(he)切削能力強的(de)高速鋼(gang)通(tong)過電(dian)(dian)子束(shu)焊接(jie)方法而獲(huo)得的(de)一(yi)種(zhong)新(xin)型鋸(ju)帶。我國(guo)(guo)在80年代后期相繼從德(de)國(guo)(guo)引進(jin)若干條生產(chan)線以滿足國(guo)(guo)內市(shi)場高速發(fa)展的(de)需要(yao)，但還(huan)不能完全滿足其市(shi)場要(yao)求(qiu)。

三、電子束焊機的特點

1、電子束能(neng)量密度(du)高(gao)，一般可(ke)達106~109W/cm2，是普通(tong)電弧(hu)焊(han)(han)和(he)氬弧(hu)焊(han)(han)的100~10萬倍，因此可(ke)實現焊(han)(han)縫深而窄的焊(han)(han)接，深寬比大于10:1。

2、電子束焊接(jie)，其焊縫化學(xue)成份(fen)純凈， 焊接(jie)接(jie)頭強(qiang)度高(gao)、質量好。

3、電子束焊接所需線能(neng)量小，而焊接速(su)度高(gao)，因(yin)此焊件的熱影響區小、焊件變形小，除(chu)一般焊接外，還(huan)可以對精加工(gong)后的零部件進行焊接。

4、可焊(han)接普通鋼(gang)材、不銹鋼(gang)、合金(jin)鋼(gang)及銅、鋁等(deng)金(jin)屬(shu)、難溶金(jin)屬(shu)（如鉭、鈮、鉬）和一(yi)些化學性質活潑的金(jin)屬(shu)（如鈦、鋯(gao)、鈾等(deng)）。

5、可焊接異種金(jin)屬(shu)， 如銅和(he)不(bu)銹鋼(gang)、鋼(gang)與硬質合金(jin)、鉻和(he)鉬(mu)、銅鉻和(he)銅鎢等。

6、電(dian)子束焊接(jie)的工藝參數，如(ru)加(jia)速電(dian)壓、束流(liu)、聚焦電(dian)流(liu)、偏壓、焊速等(deng)可以精確調整，因此易于實(shi)現焊接(jie)過程(cheng)自動化和程(cheng)序控制，焊接(jie)重復性好(hao)。

7、電子束焊接(jie)(jie)能焊接(jie)(jie)復雜幾何形(xing)狀工件。

8、與(yu)普通焊(han)接(jie)(jie)相比， 其焊(han)接(jie)(jie)速率更高(gao)（尤其對于大厚(hou)件(jian)的焊(han)接(jie)(jie)工(gong)件(jian)）。

四、電子束焊機的應用領域

電子束焊接因(yin)具有不(bu)用(yong)焊條、不(bu)易氧(yang)化、工(gong)(gong)藝重復性好及熱(re)變形量小的優點而廣泛應(ying)用(yong)于航空航天、原子能、國防(fang)及軍工(gong)(gong)、汽車和(he)電氣(qi)電工(gong)(gong)儀表等(deng)眾多行(xing)業。電子束焊機在下(xia)面領域中(zhong)得到了廣泛的應(ying)用(yong)：

1、航天航空工業-----噴氣發動機(ji)(ji)部(bu)件、起落架、機(ji)(ji)艙段框(kuang)架、精(jing)密傳動件、火箭助推器、高壓氣瓶、火箭發動機(ji)(ji)部(bu)件等。

2、核能工業---------加速(su)器部件、燃(ran)料棒、支架、導向筒、蒸發器等。

3、兵器工業(ye)---------雷達漫波導(dao)、平衡肘、柴油發動機、增壓器渦輪等。

4、汽(qi)(qi)輪機制造業---------汽(qi)(qi)輪機葉片、隔板(ban)等。

5、汽(qi)車工業---------變速箱齒(chi)輪(lun)、行星齒(chi)輪(lun)框架、后(hou)橋(qiao)、汽(qi)缸(gang)、離合(he)器(qi)、發動機增壓器(qi)渦輪(lun)、汽(qi)車動力(li)電池。

6、船舶工業---------艦艇發動機(ji)、船機(ji)修復、攜進器(qi)螺旋槳(jiang)、魚雷部(bu)件、潛艇殼體(ti)。

7、儀表工業---------各種儀表傳感器(qi)、膜盒等。

8、電(dian)(dian)工行業---------電(dian)(dian)工合(he)金觸(chu)頭、錳銅分流器(qi)。

9、礦山機械---------齒輪。

10、石(shi)化設備---------煉鋼(gang)爐的銅冷卻風口(kou)。

11、能源動力(li)---------汽輪機(ji)轉(zhuan)子、汽輪機(ji)隔板、鍋爐閥(fa)門的閥(fa)體等。

12、電子工業---------雙金屬帶、傳感器部件、雷達部件等。

13、醫療器械(xie)---------鈦(tai)合金支(zhi)架、人工(gong)關節(jie)、人工(gong)骨骼、醫用鎳鈦(tai)合金導絲(si)等。

五、電子束焊機的種類

1、電子束焊按被焊工件所在環境的真空度分

高真(zhen)空電子(zi)(zi)束(shu)(shu)焊：這種電子(zi)(zi)束(shu)(shu)焊在10-4～10-1Pa的(de)真(zhen)空度下進行焊接，是(shi)目前應用較多的(de)電子(zi)(zi)束(shu)(shu)焊，工件大小(xiao)易(yi)受工作室尺寸的(de)限制。

低真空電子(zi)(zi)束焊(han)：低真空電子(zi)(zi)束焊(han)的(de)工(gong)作真空度介于10-1～10Pa，真空系統簡(jian)單，啟(qi)動相對較快，同時(shi)(shi)減弱了焊(han)接時(shi)(shi)的(de)金屬蒸(zheng)發(fa)。

非真空電子(zi)束(shu)焊：這種(zhong)電子(zi)束(shu)焊是將真空條件形成的電子(zi)束(shu)流引(yin)入到(dao)大氣(qi)環境中對(dui)工(gong)件進行焊接，已經擺脫了真空室(shi)對(dui)工(gong)件尺寸的限(xian)制，但(dan)對(dui)工(gong)作(zuo)距離(li)與焊縫寬深(shen)比有要求。

2、按電子束焊機的加速電壓分

高壓電子束焊：加(jia)速(su)電壓范圍60～150kV，可得到(dao)直徑小、功率(lv)密(mi)度大的(de)束斑和深寬比(bi)大的(de)焊縫(feng)。

中壓電子束焊：加(jia)速電壓范圍30～60kV。

低壓(ya)電子束焊：加(jia)速電壓(ya)范圍低于30kV，適用(yong)于焊縫深寬比不高的薄(bo)板材料(liao)的焊接。

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