一、電子束焊機是什么設備

電子束焊(han)機是利(li)用高(gao)(gao)速運(yun)動的電子束流(liu)轟擊(ji)工(gong)件(jian)(jian)(jian)的原理進行焊(han)接(jie)加工(gong)的一種比較(jiao)精密的焊(han)接(jie)設備，它基本上代表了最高(gao)(gao)性能(neng)的焊(han)接(jie)水(shui)平。真空電子束焊(han)在焊(han)接(jie)過程中利(li)用定向高(gao)(gao)速運(yun)動的電子束流(liu)撞(zhuang)擊(ji)工(gong)件(jian)(jian)(jian)使動能(neng)轉(zhuan)化為熱(re)(re)能(neng)而(er)使工(gong)件(jian)(jian)(jian)熔(rong)(rong)化，形成焊(han)縫。電子束能(neng)量密度高(gao)(gao)達108瓦/厘米2，能(neng)把焊(han)件(jian)(jian)(jian)金(jin)屬迅速加熱(re)(re)到很高(gao)(gao)溫度，因而(er)能(neng)熔(rong)(rong)化任(ren)何難(nan)熔(rong)(rong)金(jin)屬與(yu)合金(jin)。它不需要填(tian)充材料，一般在真空中進行焊(han)接(jie)，焊(han)縫純凈、光潔(jie)、無氧化缺陷。

電(dian)子束(shu)焊(han)接(jie)因具有不(bu)(bu)用焊(han)條、不(bu)(bu)易氧化、工藝(yi)重復性(xing)好及熱變形量小的優點而(er)廣泛(fan)應用于航空航天(tian)、原(yuan)子能、國防(fang)及軍(jun)工、汽車和電(dian)氣電(dian)工儀表等眾多(duo)行業。電(dian)子束(shu)焊(han)接(jie)包(bao)含了機械、真空、高(gao)電(dian)壓(ya)和電(dian)磁場理(li)論(lun)、電(dian)子光學、自動(dong)控制和計算機等多(duo)學科技術(shu)。

二、電子束焊機工作原理

電(dian)(dian)子(zi)束焊接(jie)(jie)的(de)(de)(de)基本原(yuan)理是(shi)電(dian)(dian)子(zi)槍(qiang)中的(de)(de)(de)陰極(ji)(ji)由于(yu)直接(jie)(jie)或間接(jie)(jie)加熱(re)而發射(she)電(dian)(dian)子(zi)，該(gai)電(dian)(dian)子(zi)在高壓(ya)靜電(dian)(dian)場(chang)的(de)(de)(de)加速下再通(tong)過電(dian)(dian)磁場(chang)的(de)(de)(de)聚焦就可(ke)以形成能量密度(du)極(ji)(ji)高的(de)(de)(de)電(dian)(dian)子(zi)束，用此電(dian)(dian)子(zi)束去(qu)轟擊(ji)工(gong)件(jian)，巨大的(de)(de)(de)動能轉化為熱(re)能，使焊接(jie)(jie)處工(gong)件(jian)熔化，形成熔池(chi)，從而實現對工(gong)件(jian)的(de)(de)(de)焊接(jie)(jie)。

根據(ju)電(dian)子束(shu)焊(han)接的基本原理，西方國(guo)家(jia)在(zai)70年(nian)代末期研(yan)究開(kai)發出雙金屬(shu)鋸(ju)帶電(dian)子束(shu)焊(han)接新(xin)工(gong)藝生(sheng)產線，代替(ti)傳統的普(pu)通高(gao)速鋼(gang)鋸(ju)帶生(sheng)產工(gong)藝，從而(er)大量節省了(le)高(gao)速鋼(gang)，并提(ti)高(gao)了(le)鋸(ju)帶的使(shi)用壽命。雙金屬(shu)鋸(ju)帶就是把具(ju)有(you)彈性(xing)性(xing)能好(hao)的彈簧鋼(gang)和切削(xue)能力強的高(gao)速鋼(gang)通過電(dian)子束(shu)焊(han)接方法而(er)獲(huo)得的一種新(xin)型鋸(ju)帶。我(wo)國(guo)在(zai)80年(nian)代后期相繼從德國(guo)引進若干(gan)條生(sheng)產線以滿足國(guo)內市(shi)場(chang)高(gao)速發展(zhan)的需(xu)要(yao)，但還不能完全(quan)滿足其(qi)市(shi)場(chang)要(yao)求。

三、電子束焊機的特點

1、電子(zi)束能量密度高，一般(ban)可達106~109W/cm2，是普通電弧(hu)焊和氬弧(hu)焊的100~10萬(wan)倍，因此可實現焊縫深而窄的焊接，深寬比大(da)于10:1。

2、電子(zi)束焊(han)接(jie)，其焊(han)縫(feng)化學成份純凈， 焊(han)接(jie)接(jie)頭強度高、質量好(hao)。

3、電子束焊接(jie)所需線能(neng)量小(xiao)(xiao)，而焊接(jie)速(su)度高(gao)，因此焊件的熱(re)影響區小(xiao)(xiao)、焊件變形小(xiao)(xiao)，除一般焊接(jie)外，還可以對精加工后(hou)的零部件進行(xing)焊接(jie)。

4、可焊接普通鋼材、不銹鋼、合金(jin)鋼及銅(tong)、鋁等(deng)金(jin)屬、難溶金(jin)屬（如鉭、鈮、鉬）和一些化學性(xing)質活潑的金(jin)屬（如鈦、鋯(gao)、鈾等(deng)）。

5、可焊接異種金屬， 如銅和(he)(he)不銹鋼(gang)、鋼(gang)與硬(ying)質(zhi)合(he)金、鉻和(he)(he)鉬(mu)、銅鉻和(he)(he)銅鎢等。

6、電子(zi)束(shu)焊接(jie)的工藝參數，如(ru)加速電壓、束(shu)流、聚焦電流、偏壓、焊速等(deng)可(ke)以精確調(diao)整，因此(ci)易(yi)于實現焊接(jie)過程(cheng)(cheng)自動化和程(cheng)(cheng)序控制，焊接(jie)重復性好。

7、電子(zi)束焊接(jie)能(neng)焊接(jie)復雜(za)幾(ji)何形狀工件。

8、與(yu)普通焊(han)接(jie)相比， 其(qi)焊(han)接(jie)速率(lv)更高（尤其(qi)對于大厚(hou)件(jian)的焊(han)接(jie)工件(jian)）。

四、電子束焊機的應用領域

電子(zi)束焊(han)接因(yin)具有不用(yong)(yong)焊(han)條、不易氧化、工藝重復性好及熱變(bian)形量(liang)小的優點(dian)而廣(guang)泛應(ying)(ying)用(yong)(yong)于航(hang)空(kong)航(hang)天、原子(zi)能、國防(fang)及軍(jun)工、汽車和電氣電工儀(yi)表(biao)等眾多(duo)行業。電子(zi)束焊(han)機在下面領域中得到了廣(guang)泛的應(ying)(ying)用(yong)(yong)：

1、航天航空(kong)工業-----噴氣(qi)發動機部件(jian)(jian)、起落架(jia)、機艙段(duan)框架(jia)、精密傳動件(jian)(jian)、火箭(jian)助(zhu)推器、高壓氣(qi)瓶、火箭(jian)發動機部件(jian)(jian)等。

2、核(he)能工(gong)業---------加速器部件、燃料(liao)棒、支架(jia)、導(dao)向筒(tong)、蒸(zheng)發器等。

3、兵器工業---------雷達(da)漫波導、平衡肘、柴(chai)油發動機、增壓器渦輪等。

4、汽輪機(ji)制造業(ye)---------汽輪機(ji)葉片、隔(ge)板等。

5、汽(qi)車工業(ye)---------變速(su)箱齒(chi)輪(lun)、行(xing)星齒(chi)輪(lun)框(kuang)架(jia)、后橋、汽(qi)缸、離合器(qi)、發動機增壓器(qi)渦輪(lun)、汽(qi)車動力電(dian)池(chi)。

6、船舶工業---------艦(jian)艇發動機、船機修復、攜進(jin)器螺旋槳(jiang)、魚雷部件、潛艇殼體。

7、儀(yi)表工業---------各種(zhong)儀(yi)表傳感器、膜盒等。

8、電(dian)工行業---------電(dian)工合金觸頭、錳銅分流器(qi)。

9、礦山機械---------齒輪。

10、石化設備---------煉(lian)鋼爐的銅(tong)冷卻風(feng)口。

11、能源動力---------汽輪(lun)機轉(zhuan)子、汽輪(lun)機隔板(ban)、鍋爐閥(fa)門的閥(fa)體(ti)等。

12、電子(zi)工(gong)業---------雙(shuang)金屬帶、傳(chuan)感(gan)器部件(jian)、雷(lei)達部件(jian)等。

13、醫療器械---------鈦合(he)金(jin)支架、人(ren)(ren)工(gong)關節、人(ren)(ren)工(gong)骨骼、醫用鎳鈦合(he)金(jin)導(dao)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

高真空電子束(shu)(shu)焊(han)(han)：這種電子束(shu)(shu)焊(han)(han)在(zai)10-4～10-1Pa的(de)真空度下進行焊(han)(han)接，是目前應(ying)用較多的(de)電子束(shu)(shu)焊(han)(han)，工件大小易(yi)受工作室尺寸的(de)限制。

低(di)(di)真空(kong)電子束焊(han)：低(di)(di)真空(kong)電子束焊(han)的(de)工作(zuo)真空(kong)度介于10-1～10Pa，真空(kong)系統(tong)簡單，啟動相對較快(kuai)，同時減弱了焊(han)接時的(de)金(jin)屬蒸(zheng)發。

非真(zhen)空電(dian)子(zi)束焊(han)(han)：這種電(dian)子(zi)束焊(han)(han)是將真(zhen)空條件形成(cheng)的(de)電(dian)子(zi)束流引入到大氣環境(jing)中對工件進行焊(han)(han)接，已經(jing)擺脫了真(zhen)空室對工件尺(chi)寸的(de)限制，但對工作距離與焊(han)(han)縫寬深比有(you)要(yao)求。

2、按電子束焊機的加速電壓分

高壓(ya)電(dian)子(zi)束(shu)焊：加速電(dian)壓(ya)范(fan)圍(wei)60～150kV，可得到直徑小、功(gong)率密度大的束(shu)斑和(he)深寬比大的焊縫。

中壓電子束焊(han)：加速電壓范圍30～60kV。

低壓電(dian)子(zi)束焊：加速電(dian)壓范圍(wei)低于30kV，適(shi)用(yong)于焊縫深寬比不(bu)高(gao)的薄板材料的焊接。

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