電子(zi)(zi)束(shu)是(shi)20世(shi)紀30年代發展(zhan)起來的一(yi)種高密度的能源(yuan)。它(ta)是(shi)利用加速和聚(ju)焦(jiao)的電子(zi)(zi)束(shu)轟擊置于真(zhen)空或非真(zhen)空中(zhong)的焊件(jian),將(jiang)電子(zi)(zi)的動能轉變為熱(re)能,熔化金屬形(xing)成焊縫(feng)。
電子束焊接可按被焊件所處環境氣氛的壓(ya)強分(fen)高真(zhen)空、低真(zhen)空和非真(zhen)空三類。
1. 電子束焊的特點(dian)
電子束焊(han)接(jie)與常用焊(han)接(jie)方法相(xiang)比,有下(xia)列特點(dian)。
①. 焊接速度高
由于能量特別(bie)集中,熔化(hua)和凝固過程均大(da)大(da)加快(kuai),大(da)功率電(dian)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(lv)密度高、穿透能力強
焊(han)(han)縫(feng)深寬比大(da)(da),可達50:1,即(ji)一次(ci)焊(han)(han)透(不開坡口)深度(du)50mm時,焊(han)(han)縫(feng)寬度(du)只有1mm,顯(xian)然(ran)這(zhe)要求定位精確。電子束焊(han)(han)一次(ci)焊(han)(han)透最(zui)厚鋼板(ban)可達300mm,而最(zui)薄可焊(han)(han)0.03mm.對于大(da)(da)厚度(du)鋼板(ban)能實現單面(mian)焊(han)(han)雙(shuang)面(mian)成形,可以節省大(da)(da)量填充材(cai)料、能源和工時。
③. 能(neng)量集中
由(you)于能量集中(zhong),焊(han)接(jie)線能量小,因此,熱影響(xiang)區小,焊(han)接(jie)變形相(xiang)對減小。
④. 污染少
由(you)于(yu)真(zhen)空對焊(han)縫(feng)有(you)保護作(zuo)用,不(bu)僅可以防止熔化金(jin)屬(shu)受到空氣的(de)(de)污染(ran),而(er)且有(you)利于(yu)焊(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)的(de)(de)凈化,特別適宜活潑金(jin)屬(shu)的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)。電子(zi)束焊(han)接(jie)(jie)不(bu)需要焊(han)接(jie)(jie)材料,不(bu)會帶人其他不(bu)純的(de)(de)物質。
⑤. 再現(xian)性(xing)好
電子束焊因(yin)操作機(ji)械化、自(zi)動化程(cheng)(cheng)度很高,能(neng)很好地再現焊接過(guo)程(cheng)(cheng),提高了產品(pin)質量的穩定性。
2. 焊接技術(shu)
電(dian)子束焊(han)(han)(han)(han)(han)對(dui)焊(han)(han)(han)(han)(han)件(jian)(jian)的(de)表面清潔度要(yao)求(qiu)(qiu)很高。由于(yu)電(dian)子束橫截面小,對(dui)焊(han)(han)(han)(han)(han)件(jian)(jian)裝配(pei)要(yao)求(qiu)(qiu)嚴(yan)格,焊(han)(han)(han)(han)(han)縫間隙要(yao)求(qiu)(qiu)小而(er)均勻。圓(yuan)形焊(han)(han)(han)(han)(han)件(jian)(jian)對(dui)接(jie)(jie)的(de)圓(yuan)度要(yao)求(qiu)(qiu)很高。一旦焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)位(wei)置不準(zhun)確,往往會產(chan)生(sheng)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)影響(xiang)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)質量。在(zai)真空電(dian)子束焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)時,被焊(han)(han)(han)(han)(han)工件(jian)(jian)尺寸和形狀(zhuang)往往受到工作室限制。焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)時會產(chan)生(sheng)X射(she)線,須嚴(yan)加防護,以保(bao)證操(cao)作人員健康和安全。不論焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)環境壓強(qiang)高低,電(dian)子束均是在(zai)高真空條件(jian)(jian)下獲得的(de)。
電(dian)子束(shu)焊接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭形式(shi)有對接(jie)(jie)(jie)、角接(jie)(jie)(jie)、T形接(jie)(jie)(jie)頭、搭接(jie)(jie)(jie)、棒接(jie)(jie)(jie)、管對接(jie)(jie)(jie)、端接(jie)(jie)(jie)和(he)特殊(shu)接(jie)(jie)(jie)頭等形式(shi),其中對接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭形式(shi)應用最廣。
影響電(dian)子束(shu)焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭質(zhi)量的工藝因素(su)很多(duo),有焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭的設(she)計、焊(han)前(qian)清(qing)理、焊(han)件(jian)(jian)的加工精度、焊(han)件(jian)(jian)裝配的準(zhun)確性(xing),以(yi)及工作電(dian)壓、電(dian)子束(shu)電(dian)流、電(dian)子束(shu)功率、焊(han)接(jie)(jie)(jie)速度、電(dian)子束(shu)偏離距離、焦(jiao)點直徑等,若其中有一(yi)個(ge)或兩(liang)個(ge)參數所選(xuan)并(bing)非(fei)最(zui)佳(jia)值,往(wang)往(wang)會(hui)使接(jie)(jie)(jie)頭質(zhi)量達(da)不到滿意的結果。因而要嚴(yan)格選(xuan)擇焊(han)接(jie)(jie)(jie)條件(jian)(jian),并(bing)穩定保(bao)持。
奧氏體不(bu)銹鋼(gang)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。