一、電子束焊機是什么設備

電(dian)子束(shu)焊(han)機是(shi)利用(yong)高速運(yun)動的(de)電(dian)子束(shu)流(liu)轟擊工件(jian)的(de)原理(li)進(jin)行(xing)(xing)焊(han)接(jie)(jie)加工的(de)一(yi)種比較精密(mi)的(de)焊(han)接(jie)(jie)設備，它基本上代表(biao)了最高性能(neng)(neng)的(de)焊(han)接(jie)(jie)水(shui)平。真空(kong)電(dian)子束(shu)焊(han)在焊(han)接(jie)(jie)過程中(zhong)利用(yong)定(ding)向(xiang)高速運(yun)動的(de)電(dian)子束(shu)流(liu)撞擊工件(jian)使動能(neng)(neng)轉(zhuan)化(hua)為(wei)熱(re)能(neng)(neng)而使工件(jian)熔(rong)(rong)化(hua)，形成焊(han)縫(feng)。電(dian)子束(shu)能(neng)(neng)量密(mi)度(du)高達108瓦/厘米2，能(neng)(neng)把(ba)焊(han)件(jian)金(jin)屬迅速加熱(re)到很高溫度(du)，因而能(neng)(neng)熔(rong)(rong)化(hua)任何(he)難(nan)熔(rong)(rong)金(jin)屬與合金(jin)。它不需(xu)要填充材料(liao)，一(yi)般在真空(kong)中(zhong)進(jin)行(xing)(xing)焊(han)接(jie)(jie)，焊(han)縫(feng)純凈(jing)、光(guang)潔、無氧(yang)化(hua)缺(que)陷。

電(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu)(shu)焊接因具有不用焊條、不易氧化、工藝重復性(xing)好及熱變形(xing)量小的優點而廣泛應用于航空(kong)航天、原子(zi)(zi)能、國防及軍工、汽車(che)和電(dian)(dian)氣電(dian)(dian)工儀表等(deng)眾多(duo)行業。電(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu)(shu)焊接包含了機械、真空(kong)、高電(dian)(dian)壓(ya)和電(dian)(dian)磁場(chang)理論、電(dian)(dian)子(zi)(zi)光(guang)學、自動控制和計算機等(deng)多(duo)學科技(ji)術。

二、電子束焊機工作原理

電(dian)(dian)子(zi)束(shu)焊(han)接(jie)的(de)基本原理是電(dian)(dian)子(zi)槍中的(de)陰(yin)極由于直(zhi)接(jie)或(huo)間接(jie)加熱(re)(re)而發射電(dian)(dian)子(zi)，該電(dian)(dian)子(zi)在高(gao)壓靜電(dian)(dian)場(chang)(chang)的(de)加速下再通過電(dian)(dian)磁場(chang)(chang)的(de)聚焦就可(ke)以形成能量密度(du)極高(gao)的(de)電(dian)(dian)子(zi)束(shu)，用此電(dian)(dian)子(zi)束(shu)去轟擊工件，巨大(da)的(de)動(dong)能轉(zhuan)化為(wei)熱(re)(re)能，使焊(han)接(jie)處工件熔(rong)化，形成熔(rong)池，從而實現對工件的(de)焊(han)接(jie)。

根據電子(zi)束(shu)焊接(jie)的(de)(de)(de)(de)基(ji)本原理(li)，西(xi)方(fang)國家在70年(nian)代末期研究開發出雙金(jin)(jin)屬鋸帶電子(zi)束(shu)焊接(jie)新工藝生(sheng)產線，代替(ti)傳統的(de)(de)(de)(de)普通(tong)高(gao)速鋼(gang)鋸帶生(sheng)產工藝，從而大量(liang)節省(sheng)了高(gao)速鋼(gang)，并提高(gao)了鋸帶的(de)(de)(de)(de)使(shi)用壽命。雙金(jin)(jin)屬鋸帶就是把具(ju)有(you)彈性(xing)性(xing)能好(hao)的(de)(de)(de)(de)彈簧(huang)鋼(gang)和切削(xue)能力(li)強(qiang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)速鋼(gang)通(tong)過電子(zi)束(shu)焊接(jie)方(fang)法(fa)而獲得的(de)(de)(de)(de)一種新型鋸帶。我國在80年(nian)代后(hou)期相繼從德國引進(jin)若干條(tiao)生(sheng)產線以滿足(zu)國內(nei)市場高(gao)速發展的(de)(de)(de)(de)需(xu)要(yao)，但(dan)還不能完全(quan)滿足(zu)其(qi)市場要(yao)求。

三、電子束焊機的特點

1、電子束能量密度高，一般可達106~109W/cm2，是普(pu)通(tong)電弧(hu)(hu)焊(han)(han)和氬弧(hu)(hu)焊(han)(han)的100~10萬(wan)倍，因(yin)此可實現焊(han)(han)縫深(shen)而窄(zhai)的焊(han)(han)接，深(shen)寬(kuan)比大于(yu)10:1。

2、電子束焊接，其焊縫化學成份純凈， 焊接接頭(tou)強度高、質量好。

3、電(dian)子(zi)束焊(han)接(jie)(jie)所(suo)需線能量(liang)小(xiao)，而(er)焊(han)接(jie)(jie)速度高，因此焊(han)件(jian)的(de)熱影響區小(xiao)、焊(han)件(jian)變形小(xiao)，除一(yi)般焊(han)接(jie)(jie)外，還可以對精(jing)加工后的(de)零部件(jian)進行焊(han)接(jie)(jie)。

4、可焊接普通(tong)鋼材、不銹鋼、合金(jin)(jin)(jin)鋼及(ji)銅、鋁等金(jin)(jin)(jin)屬(shu)、難溶金(jin)(jin)(jin)屬(shu)（如鉭、鈮、鉬）和一些化(hua)學性質(zhi)活潑的金(jin)(jin)(jin)屬(shu)（如鈦、鋯、鈾等）。

5、可(ke)焊接異種金屬， 如銅和不銹鋼、鋼與硬質(zhi)合金、鉻和鉬(mu)、銅鉻和銅鎢等。

6、電(dian)(dian)子(zi)束焊(han)接的(de)工藝參數，如加(jia)速電(dian)(dian)壓、束流、聚焦(jiao)電(dian)(dian)流、偏(pian)壓、焊(han)速等可以(yi)精確(que)調(diao)整，因(yin)此易于實現焊(han)接過程自動化和程序控制(zhi)，焊(han)接重復(fu)性好。

7、電子束焊(han)接能焊(han)接復雜幾何形狀工件(jian)。

8、與普通(tong)焊接相比， 其(qi)焊接速率更(geng)高（尤(you)其(qi)對(dui)于大厚件的焊接工件）。

四、電子束焊機的應用領域

電(dian)(dian)子(zi)束焊接因具有(you)不用(yong)焊條、不易(yi)氧化、工藝(yi)重復性好及熱變(bian)形量(liang)小的優點而(er)廣泛(fan)應(ying)(ying)用(yong)于航(hang)空航(hang)天、原子(zi)能、國(guo)防及軍工、汽(qi)車和電(dian)(dian)氣(qi)電(dian)(dian)工儀表等眾多行業。電(dian)(dian)子(zi)束焊機(ji)在(zai)下面領域中得到了廣泛(fan)的應(ying)(ying)用(yong)：

1、航(hang)天航(hang)空工業-----噴氣發動機部件、起落架、機艙段框架、精密(mi)傳動件、火(huo)箭助推器(qi)、高壓氣瓶、火(huo)箭發動機部件等。

2、核能工業---------加速器部件、燃料棒、支架、導向筒、蒸發器等。

3、兵器(qi)工業---------雷達(da)漫波導、平(ping)衡肘、柴油發動機(ji)、增(zeng)壓器(qi)渦輪等(deng)。

4、汽輪機制造業(ye)---------汽輪機葉(xie)片、隔板等。

5、汽車工業---------變速箱齒(chi)輪、行星齒(chi)輪框架、后(hou)橋、汽缸、離合器、發動(dong)(dong)機(ji)增壓器渦(wo)輪、汽車動(dong)(dong)力電池(chi)。

6、船舶工業---------艦艇發動機、船機修復、攜進器(qi)螺(luo)旋槳、魚雷部件、潛(qian)艇殼體。

7、儀(yi)表(biao)工業---------各種儀(yi)表(biao)傳感(gan)器、膜盒(he)等。

8、電工(gong)行業(ye)---------電工(gong)合金觸頭、錳銅(tong)分流器。

9、礦山機械---------齒輪。

10、石化設備---------煉鋼爐的銅(tong)冷卻風口。

11、能源動力---------汽輪(lun)機(ji)轉子、汽輪(lun)機(ji)隔板、鍋爐閥門的閥體等。

12、電子工業(ye)---------雙金(jin)屬帶、傳感器部件、雷達部件等。

13、醫(yi)療(liao)器械(xie)---------鈦合(he)(he)金支架(jia)、人工關節、人工骨(gu)骼、醫(yi)用鎳鈦合(he)(he)金導絲等。

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

高真空(kong)電子(zi)束(shu)焊：這(zhe)種電子(zi)束(shu)焊在10-4～10-1Pa的真空(kong)度(du)下進行焊接，是目前應用(yong)較多(duo)的電子(zi)束(shu)焊，工件大小易受工作室(shi)尺寸的限制(zhi)。

低真(zhen)(zhen)空(kong)電子束焊(han)：低真(zhen)(zhen)空(kong)電子束焊(han)的工作真(zhen)(zhen)空(kong)度介于10-1～10Pa，真(zhen)(zhen)空(kong)系統簡(jian)單，啟動相(xiang)對較快(kuai)，同時減弱(ruo)了焊(han)接時的金屬蒸發。

非(fei)真空(kong)電子(zi)束焊：這種電子(zi)束焊是(shi)將(jiang)真空(kong)條件(jian)形成的電子(zi)束流引入(ru)到大氣環境中對(dui)(dui)工(gong)件(jian)進行焊接，已經擺脫了(le)真空(kong)室對(dui)(dui)工(gong)件(jian)尺(chi)寸(cun)的限制，但對(dui)(dui)工(gong)作距離與焊縫寬深(shen)比(bi)有要求。

2、按電子束焊機的加速電壓分

高壓(ya)電(dian)子束焊：加速電(dian)壓(ya)范圍(wei)60～150kV，可得到直徑小、功率密度大的束斑和深(shen)寬比大的焊縫(feng)。

中(zhong)壓(ya)電(dian)(dian)子束(shu)焊：加速電(dian)(dian)壓(ya)范圍30～60kV。

低(di)壓電(dian)子束焊：加(jia)速電(dian)壓范圍低(di)于30kV，適用于焊縫深寬比不高的(de)薄板材料的(de)焊接。

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