一、電子束焊機是什么設備

電(dian)(dian)子(zi)束(shu)焊(han)(han)機是利用高(gao)(gao)速運動(dong)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)子(zi)束(shu)流(liu)轟擊(ji)工件的(de)(de)(de)(de)原理進行焊(han)(han)接(jie)(jie)加工的(de)(de)(de)(de)一(yi)種(zhong)比較精密的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)設備，它(ta)(ta)基本上(shang)代表了最高(gao)(gao)性能(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)水平。真(zhen)空電(dian)(dian)子(zi)束(shu)焊(han)(han)在焊(han)(han)接(jie)(jie)過程中利用定向高(gao)(gao)速運動(dong)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)子(zi)束(shu)流(liu)撞(zhuang)擊(ji)工件使(shi)動(dong)能(neng)(neng)(neng)(neng)轉化(hua)為熱能(neng)(neng)(neng)(neng)而(er)使(shi)工件熔化(hua)，形成焊(han)(han)縫。電(dian)(dian)子(zi)束(shu)能(neng)(neng)(neng)(neng)量密度高(gao)(gao)達108瓦/厘米2，能(neng)(neng)(neng)(neng)把焊(han)(han)件金(jin)屬迅速加熱到很(hen)高(gao)(gao)溫度，因而(er)能(neng)(neng)(neng)(neng)熔化(hua)任何難熔金(jin)屬與合(he)金(jin)。它(ta)(ta)不需要填充材料，一(yi)般在真(zhen)空中進行焊(han)(han)接(jie)(jie)，焊(han)(han)縫純凈、光潔、無氧化(hua)缺陷。

電子(zi)(zi)束焊(han)(han)接因具有不用(yong)焊(han)(han)條、不易氧化(hua)、工(gong)藝重復性好(hao)及(ji)熱變形(xing)量小的優(you)點而廣泛應(ying)用(yong)于航空航天(tian)、原(yuan)子(zi)(zi)能、國防(fang)及(ji)軍工(gong)、汽車和電氣(qi)電工(gong)儀(yi)表等眾多行業。電子(zi)(zi)束焊(han)(han)接包含了機械、真空、高電壓(ya)和電磁(ci)場理論、電子(zi)(zi)光(guang)學、自動控制和計算機等多學科技術。

二、電子束焊機工作原理

電子(zi)束(shu)焊(han)接的(de)(de)基本原理(li)是電子(zi)槍(qiang)中的(de)(de)陰極由于直接或間接加熱(re)而發射電子(zi)，該電子(zi)在高壓(ya)靜電場的(de)(de)加速下再(zai)通(tong)過電磁場的(de)(de)聚焦就可(ke)以形成能(neng)量(liang)密度極高的(de)(de)電子(zi)束(shu)，用此電子(zi)束(shu)去(qu)轟擊工件(jian)，巨大的(de)(de)動(dong)能(neng)轉化(hua)為熱(re)能(neng)，使焊(han)接處(chu)工件(jian)熔(rong)化(hua)，形成熔(rong)池，從而實現對(dui)工件(jian)的(de)(de)焊(han)接。

根(gen)據電子束(shu)(shu)焊(han)接(jie)的(de)基本原理，西方國家在70年代末(mo)期(qi)研究(jiu)開(kai)發(fa)出雙(shuang)金(jin)屬鋸(ju)帶(dai)(dai)電子束(shu)(shu)焊(han)接(jie)新工(gong)藝(yi)生(sheng)產(chan)(chan)線，代替傳統的(de)普(pu)通高(gao)速鋼(gang)鋸(ju)帶(dai)(dai)生(sheng)產(chan)(chan)工(gong)藝(yi)，從而(er)大量節省了高(gao)速鋼(gang)，并提高(gao)了鋸(ju)帶(dai)(dai)的(de)使用壽命(ming)。雙(shuang)金(jin)屬鋸(ju)帶(dai)(dai)就(jiu)是把具(ju)有彈性性能好(hao)的(de)彈簧鋼(gang)和切(qie)削能力強的(de)高(gao)速鋼(gang)通過電子束(shu)(shu)焊(han)接(jie)方法而(er)獲得的(de)一種新型(xing)鋸(ju)帶(dai)(dai)。我國在80年代后(hou)期(qi)相繼從德國引(yin)進若干條生(sheng)產(chan)(chan)線以滿(man)足國內市場高(gao)速發(fa)展(zhan)的(de)需要，但還不能完全滿(man)足其市場要求。

三、電子束焊機的特點

1、電子束能量密度高，一(yi)般可(ke)達106~109W/cm2，是(shi)普通(tong)電弧焊和氬弧焊的100~10萬倍(bei)，因此(ci)可(ke)實現焊縫深而窄的焊接，深寬(kuan)比大于10:1。

2、電子束焊接(jie)，其(qi)焊縫化(hua)學成份純凈， 焊接(jie)接(jie)頭強度高、質量好。

3、電子束焊(han)(han)接所需(xu)線能(neng)量小(xiao)，而焊(han)(han)接速度(du)高，因此焊(han)(han)件的(de)(de)熱影(ying)響區小(xiao)、焊(han)(han)件變形小(xiao)，除一般焊(han)(han)接外，還(huan)可以對(dui)精(jing)加工后的(de)(de)零部件進行焊(han)(han)接。

4、可焊接(jie)普通鋼(gang)材、不銹鋼(gang)、合金鋼(gang)及銅、鋁(lv)等(deng)金屬、難(nan)溶金屬（如(ru)鉭、鈮、鉬）和(he)一些化學性質活潑的金屬（如(ru)鈦(tai)、鋯(gao)、鈾等(deng)）。

5、可焊接異種金(jin)屬， 如銅(tong)和(he)不銹(xiu)鋼(gang)、鋼(gang)與硬質合金(jin)、鉻和(he)鉬(mu)、銅(tong)鉻和(he)銅(tong)鎢等(deng)。

6、電(dian)子束(shu)焊(han)接的工藝參(can)數，如加速(su)(su)電(dian)壓、束(shu)流、聚焦電(dian)流、偏壓、焊(han)速(su)(su)等(deng)可以精確(que)調整(zheng)，因(yin)此易(yi)于實現(xian)焊(han)接過程自(zi)動化和程序控制(zhi)，焊(han)接重(zhong)復性好。

7、電子束焊接能焊接復雜(za)幾何形(xing)狀工件。

8、與普通焊(han)接(jie)相比， 其焊(han)接(jie)速(su)率更高（尤其對于(yu)大厚件的焊(han)接(jie)工件）。

四、電子束焊機的應用領域

電子(zi)(zi)束焊(han)接因(yin)具(ju)有(you)不用(yong)焊(han)條、不易氧化、工(gong)藝重復性好及(ji)熱變形量小的優點(dian)而廣泛應(ying)用(yong)于航空(kong)航天(tian)、原子(zi)(zi)能、國防(fang)及(ji)軍工(gong)、汽車和電氣電工(gong)儀表(biao)等眾多行業。電子(zi)(zi)束焊(han)機在下面(mian)領域中得到(dao)了廣泛的應(ying)用(yong)：

1、航天航空工業-----噴氣發(fa)動(dong)機(ji)(ji)部件、起落(luo)架、機(ji)(ji)艙(cang)段框架、精密傳(chuan)動(dong)件、火箭助推(tui)器、高壓氣瓶、火箭發(fa)動(dong)機(ji)(ji)部件等(deng)。

2、核能工業---------加速(su)器(qi)部件、燃料(liao)棒、支架(jia)、導向筒、蒸發(fa)器(qi)等。

3、兵器工業---------雷達(da)漫波(bo)導、平衡肘、柴油發動機、增壓器渦輪等。

4、汽(qi)輪(lun)機(ji)(ji)制造業---------汽(qi)輪(lun)機(ji)(ji)葉片(pian)、隔板等。

5、汽(qi)車工(gong)業---------變速箱齒輪、行星齒輪框架、后橋、汽(qi)缸、離合器、發動機增壓(ya)器渦輪、汽(qi)車動力電池。

6、船舶工業(ye)---------艦(jian)艇發(fa)動機(ji)、船機(ji)修復、攜進(jin)器螺(luo)旋槳、魚雷部件、潛艇殼(ke)體。

7、儀(yi)表(biao)工業---------各(ge)種(zhong)儀(yi)表(biao)傳感器、膜盒等。

8、電工行業(ye)---------電工合金(jin)觸頭、錳銅(tong)分(fen)流器。

9、礦山機械(xie)---------齒輪。

10、石化設備(bei)---------煉鋼爐的銅冷卻風口。

11、能源動力(li)---------汽輪機(ji)轉子、汽輪機(ji)隔板、鍋爐(lu)閥(fa)門的(de)閥(fa)體等。

12、電子工(gong)業(ye)---------雙(shuang)金屬帶(dai)、傳(chuan)感器部件(jian)、雷(lei)達(da)部件(jian)等。

13、醫療器械---------鈦(tai)合(he)金支架(jia)、人工關節、人工骨骼、醫用鎳鈦(tai)合(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

高真空電子(zi)(zi)束焊：這種電子(zi)(zi)束焊在(zai)10-4～10-1Pa的真空度(du)下(xia)進(jin)行(xing)焊接，是目前(qian)應用較多的電子(zi)(zi)束焊，工(gong)件大小易受工(gong)作(zuo)室(shi)尺寸的限制。

低真空電子束焊：低真空電子束焊的工(gong)作(zuo)真空度介于10-1～10Pa，真空系統簡(jian)單，啟動相對較快，同(tong)時減弱(ruo)了焊接時的金屬蒸發(fa)。

非(fei)真空電(dian)子束焊：這種電(dian)子束焊是(shi)將真空條件形(xing)成的電(dian)子束流引入到大(da)氣環境中對工件進行焊接，已經擺脫了真空室對工件尺寸的限制(zhi)，但對工作距離與焊縫寬深比(bi)有要求。

2、按電子束焊機的加速電壓分

高壓電(dian)子束(shu)焊(han)：加速(su)電(dian)壓范(fan)圍(wei)60～150kV，可得到直(zhi)徑小、功率(lv)密度大(da)的(de)束(shu)斑(ban)和深寬比(bi)大(da)的(de)焊(han)縫(feng)。

中壓電子束焊：加速電壓范(fan)圍30～60kV。

低壓電(dian)子束焊(han)：加(jia)速電(dian)壓范圍低于30kV，適用于焊(han)縫深寬比不高的薄板材料的焊(han)接。

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