一、電子束焊機是什么設備

電(dian)子束焊(han)機是利用高(gao)速(su)運動的(de)電(dian)子束流轟擊工件的(de)原理(li)進行焊(han)接(jie)加工的(de)一種比(bi)較精密的(de)焊(han)接(jie)設(she)備，它基本上代表了最(zui)高(gao)性能(neng)的(de)焊(han)接(jie)水平。真空電(dian)子束焊(han)在焊(han)接(jie)過程中利用定向高(gao)速(su)運動的(de)電(dian)子束流撞(zhuang)擊工件使動能(neng)轉化(hua)為熱能(neng)而使工件熔化(hua)，形成焊(han)縫(feng)。電(dian)子束能(neng)量密度高(gao)達108瓦(wa)/厘米2，能(neng)把焊(han)件金屬迅速(su)加熱到(dao)很高(gao)溫度，因而能(neng)熔化(hua)任何難(nan)熔金屬與(yu)合金。它不需要填充材料，一般在真空中進行焊(han)接(jie)，焊(han)縫(feng)純凈、光潔(jie)、無氧化(hua)缺陷。

電(dian)子(zi)束焊(han)接(jie)因具有不用焊(han)條、不易氧化、工(gong)(gong)藝重(zhong)復性好及熱變形(xing)量(liang)小(xiao)的優(you)點而廣泛應用于航(hang)空航(hang)天、原子(zi)能(neng)、國防及軍工(gong)(gong)、汽車(che)和(he)電(dian)氣電(dian)工(gong)(gong)儀(yi)表等(deng)眾多行(xing)業。電(dian)子(zi)束焊(han)接(jie)包含了機械、真(zhen)空、高電(dian)壓和(he)電(dian)磁場理(li)論、電(dian)子(zi)光(guang)學、自(zi)動控制和(he)計(ji)算機等(deng)多學科技術。

二、電子束焊機工作原理

電(dian)子(zi)(zi)束焊(han)接(jie)(jie)(jie)的基本原理是電(dian)子(zi)(zi)槍中(zhong)的陰極由于直(zhi)接(jie)(jie)(jie)或間接(jie)(jie)(jie)加(jia)熱而發射(she)電(dian)子(zi)(zi)，該(gai)電(dian)子(zi)(zi)在高壓靜電(dian)場的加(jia)速(su)下再通過電(dian)磁場的聚(ju)焦就(jiu)可以(yi)形成能(neng)量密度極高的電(dian)子(zi)(zi)束，用此電(dian)子(zi)(zi)束去轟擊(ji)工(gong)件(jian)，巨大(da)的動(dong)能(neng)轉化(hua)(hua)為熱能(neng)，使焊(han)接(jie)(jie)(jie)處(chu)工(gong)件(jian)熔(rong)(rong)化(hua)(hua)，形成熔(rong)(rong)池(chi)，從而實現對工(gong)件(jian)的焊(han)接(jie)(jie)(jie)。

根據電(dian)子(zi)束焊(han)接的(de)(de)基本(ben)原理，西方國家(jia)在70年(nian)代(dai)末期研究開發出雙金屬鋸帶電(dian)子(zi)束焊(han)接新(xin)工藝生(sheng)(sheng)產線(xian)，代(dai)替傳統的(de)(de)普通高(gao)速鋼(gang)鋸帶生(sheng)(sheng)產工藝，從而大(da)量(liang)節省了高(gao)速鋼(gang)，并提高(gao)了鋸帶的(de)(de)使用(yong)壽命(ming)。雙金屬鋸帶就(jiu)是把具有彈(dan)性(xing)性(xing)能好的(de)(de)彈(dan)簧鋼(gang)和(he)切削能力強(qiang)的(de)(de)高(gao)速鋼(gang)通過(guo)電(dian)子(zi)束焊(han)接方法而獲得(de)的(de)(de)一種新(xin)型鋸帶。我國在80年(nian)代(dai)后期相繼從德國引進若干條(tiao)生(sheng)(sheng)產線(xian)以滿(man)(man)足(zu)國內(nei)市場(chang)(chang)高(gao)速發展的(de)(de)需(xu)要(yao)，但還不能完全滿(man)(man)足(zu)其市場(chang)(chang)要(yao)求(qiu)。

三、電子束焊機的特點

1、電子束能量(liang)密(mi)度高(gao)，一(yi)般可(ke)(ke)達106~109W/cm2，是普通電弧焊(han)和(he)氬弧焊(han)的100~10萬倍(bei)，因此可(ke)(ke)實現焊(han)縫深(shen)而窄的焊(han)接，深(shen)寬比大于10:1。

2、電子束焊接，其焊縫化學(xue)成份純凈， 焊接接頭強度高、質量好。

3、電子束(shu)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)所需線能量小，而焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)速度高(gao)，因(yin)此(ci)焊(han)(han)件(jian)的熱影響區小、焊(han)(han)件(jian)變形小，除(chu)一(yi)般焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)外(wai)，還可以(yi)對精加工后(hou)的零部件(jian)進行焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)。

4、可焊接普通鋼材、不(bu)銹鋼、合(he)金(jin)(jin)鋼及(ji)銅、鋁(lv)等金(jin)(jin)屬(shu)、難溶金(jin)(jin)屬(shu)（如鉭、鈮、鉬）和(he)一些化學(xue)性質(zhi)活潑(po)的金(jin)(jin)屬(shu)（如鈦、鋯(gao)、鈾等）。

5、可焊接異種金屬(shu)， 如銅(tong)和不銹鋼(gang)(gang)、鋼(gang)(gang)與硬質合金、鉻和鉬(mu)、銅(tong)鉻和銅(tong)鎢(wu)等。

6、電子束焊(han)接(jie)的工藝參數(shu)，如加速電壓、束流、聚焦電流、偏壓、焊(han)速等可以精確調整，因此易(yi)于實現焊(han)接(jie)過程自動化和(he)程序控制，焊(han)接(jie)重復性好。

7、電(dian)子束(shu)焊接能焊接復(fu)雜幾何形狀工(gong)件。

8、與(yu)普通焊接(jie)(jie)相比， 其(qi)(qi)焊接(jie)(jie)速率更高（尤(you)其(qi)(qi)對于大(da)厚件的焊接(jie)(jie)工件）。

四、電子束焊機的應用領域

電(dian)(dian)子束焊接因具有不用焊條(tiao)、不易氧化、工藝重復(fu)性(xing)好及熱(re)變形量小的優點而廣(guang)泛應(ying)用于(yu)航(hang)(hang)空航(hang)(hang)天、原子能、國防及軍工、汽車和(he)電(dian)(dian)氣電(dian)(dian)工儀(yi)表等眾多行(xing)業。電(dian)(dian)子束焊機(ji)在下面領域中得到了廣(guang)泛的應(ying)用：

1、航(hang)天航(hang)空工業-----噴氣發動(dong)(dong)機部件(jian)、起落架、機艙段(duan)框架、精密傳動(dong)(dong)件(jian)、火(huo)(huo)箭(jian)助(zhu)推器(qi)、高壓氣瓶(ping)、火(huo)(huo)箭(jian)發動(dong)(dong)機部件(jian)等(deng)。

2、核能工業---------加速(su)器(qi)部件、燃料棒、支(zhi)架(jia)、導向筒、蒸發器(qi)等。

3、兵(bing)器(qi)工(gong)業---------雷達(da)漫波導、平衡(heng)肘、柴油發動機、增(zeng)壓器(qi)渦輪等(deng)。

4、汽輪機(ji)制(zhi)造業---------汽輪機(ji)葉片、隔板等。

5、汽(qi)車(che)工業---------變速箱齒輪(lun)(lun)(lun)、行星齒輪(lun)(lun)(lun)框(kuang)架、后橋、汽(qi)缸(gang)、離合器、發動(dong)機(ji)增(zeng)壓器渦(wo)輪(lun)(lun)(lun)、汽(qi)車(che)動(dong)力電池。

6、船舶工業---------艦(jian)艇(ting)發動機(ji)、船機(ji)修復、攜(xie)進器(qi)螺旋(xuan)槳、魚雷部件、潛艇(ting)殼(ke)體(ti)。

7、儀(yi)表工(gong)業(ye)---------各種儀(yi)表傳感器、膜盒等(deng)。

8、電工行業(ye)---------電工合金觸頭、錳銅分流(liu)器。

9、礦山機械(xie)---------齒輪。

10、石化設備(bei)---------煉(lian)鋼(gang)爐的銅冷卻風口。

11、能源動(dong)力---------汽輪機(ji)轉(zhuan)子、汽輪機(ji)隔板(ban)、鍋爐閥(fa)門的閥(fa)體等(deng)。

12、電子工業---------雙金屬帶、傳感(gan)器部(bu)件(jian)、雷達(da)部(bu)件(jian)等。

13、醫療器(qi)械---------鈦合(he)金支(zhi)架、人工關節、人工骨骼(ge)、醫用鎳鈦合(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)束(shu)(shu)(shu)焊：這種電子(zi)束(shu)(shu)(shu)焊在10-4～10-1Pa的真空度下進行焊接，是(shi)目(mu)前應用較多的電子(zi)束(shu)(shu)(shu)焊，工件(jian)大小(xiao)易受(shou)工作室(shi)尺寸的限制。

低(di)真(zhen)空(kong)電(dian)子束焊(han)：低(di)真(zhen)空(kong)電(dian)子束焊(han)的工(gong)作真(zhen)空(kong)度介(jie)于10-1～10Pa，真(zhen)空(kong)系統簡單，啟動相(xiang)對(dui)較(jiao)快(kuai)，同時減弱了焊(han)接時的金(jin)屬蒸發。

非真空(kong)電(dian)子束(shu)焊(han)：這種電(dian)子束(shu)焊(han)是(shi)將真空(kong)條件形成(cheng)的(de)電(dian)子束(shu)流引入到(dao)大(da)氣環境中對工(gong)件進行焊(han)接，已經(jing)擺脫(tuo)了真空(kong)室對工(gong)件尺寸的(de)限制，但對工(gong)作距離(li)與焊(han)縫寬深(shen)比(bi)有要求。

2、按電子束焊機的加速電壓分

高壓電子束(shu)焊：加速(su)電壓范圍60～150kV，可(ke)得(de)到直徑(jing)小、功率密度大(da)的束(shu)斑和深寬比大(da)的焊縫(feng)。

中(zhong)壓電(dian)(dian)子束焊：加速電(dian)(dian)壓范圍30～60kV。

低壓電子束焊(han)：加速(su)電壓范(fan)圍低于30kV，適(shi)用(yong)于焊(han)縫深(shen)寬比(bi)不高的(de)薄板(ban)材料的(de)焊(han)接。

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