一、電子束焊機是什么設備

電子束(shu)焊機是利(li)用高(gao)(gao)(gao)速運動的(de)電子束(shu)流轟擊工(gong)件(jian)的(de)原(yuan)理進行(xing)焊接(jie)加工(gong)的(de)一種比較精密(mi)的(de)焊接(jie)設備，它(ta)基本上代表了最(zui)高(gao)(gao)(gao)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)焊接(jie)水平。真(zhen)空(kong)電子束(shu)焊在(zai)焊接(jie)過(guo)程中(zhong)利(li)用定向高(gao)(gao)(gao)速運動的(de)電子束(shu)流撞擊工(gong)件(jian)使動能(neng)(neng)(neng)(neng)轉(zhuan)化為熱(re)能(neng)(neng)(neng)(neng)而使工(gong)件(jian)熔化，形成焊縫。電子束(shu)能(neng)(neng)(neng)(neng)量密(mi)度高(gao)(gao)(gao)達108瓦/厘米2，能(neng)(neng)(neng)(neng)把焊件(jian)金屬迅速加熱(re)到很(hen)高(gao)(gao)(gao)溫度，因而能(neng)(neng)(neng)(neng)熔化任何難熔金屬與合(he)金。它(ta)不需要填充材料，一般在(zai)真(zhen)空(kong)中(zhong)進行(xing)焊接(jie)，焊縫純凈、光(guang)潔、無氧化缺陷。

電(dian)(dian)子(zi)束(shu)焊(han)接因具有不用焊(han)條、不易氧化、工藝重復(fu)性好及(ji)熱變形量(liang)小(xiao)的(de)優點而廣泛應用于航空(kong)航天、原子(zi)能(neng)、國(guo)防及(ji)軍工、汽車和電(dian)(dian)氣電(dian)(dian)工儀表等眾(zhong)多行業。電(dian)(dian)子(zi)束(shu)焊(han)接包含了機械、真(zhen)空(kong)、高電(dian)(dian)壓和電(dian)(dian)磁場理論(lun)、電(dian)(dian)子(zi)光學(xue)、自動(dong)控制和計(ji)算(suan)機等多學(xue)科(ke)技術。

二、電子束焊機工作原理

電(dian)子束(shu)焊接(jie)的(de)(de)基本(ben)原理是(shi)電(dian)子槍中的(de)(de)陰極由于直接(jie)或間接(jie)加熱而發射(she)電(dian)子，該(gai)電(dian)子在高壓(ya)靜電(dian)場的(de)(de)加速下(xia)再通過電(dian)磁場的(de)(de)聚焦就可以形成能量密度極高的(de)(de)電(dian)子束(shu)，用此(ci)電(dian)子束(shu)去轟擊工件(jian)，巨大的(de)(de)動(dong)能轉(zhuan)化(hua)為熱能，使焊接(jie)處工件(jian)熔化(hua)，形成熔池，從而實現(xian)對工件(jian)的(de)(de)焊接(jie)。

根據(ju)電子束(shu)焊(han)接(jie)的(de)(de)基本原理，西方國(guo)家在(zai)70年代末期(qi)研究(jiu)開發出雙金屬(shu)鋸帶電子束(shu)焊(han)接(jie)新(xin)工藝生(sheng)產線(xian)，代替傳統(tong)的(de)(de)普通(tong)高(gao)(gao)(gao)速鋼鋸帶生(sheng)產工藝，從而大量節省了(le)高(gao)(gao)(gao)速鋼，并(bing)提高(gao)(gao)(gao)了(le)鋸帶的(de)(de)使用(yong)壽(shou)命(ming)。雙金屬(shu)鋸帶就是把(ba)具有彈性性能好的(de)(de)彈簧鋼和(he)切削能力強(qiang)的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)速鋼通(tong)過(guo)電子束(shu)焊(han)接(jie)方法(fa)而獲得(de)的(de)(de)一種(zhong)新(xin)型鋸帶。我國(guo)在(zai)80年代后(hou)期(qi)相繼從德國(guo)引進若干條生(sheng)產線(xian)以滿足(zu)(zu)國(guo)內市場(chang)高(gao)(gao)(gao)速發展的(de)(de)需要，但(dan)還不(bu)能完全滿足(zu)(zu)其市場(chang)要求(qiu)。

三、電子束焊機的特點

1、電(dian)(dian)子束能量(liang)密度(du)高，一般可達106~109W/cm2，是普(pu)通電(dian)(dian)弧(hu)焊(han)和(he)氬弧(hu)焊(han)的100~10萬倍，因此可實現焊(han)縫深而窄的焊(han)接，深寬比大(da)于10:1。

2、電子束焊(han)接(jie)，其焊(han)縫化學成份(fen)純(chun)凈(jing)， 焊(han)接(jie)接(jie)頭強度高(gao)、質量好。

3、電子(zi)束焊(han)接所需(xu)線能(neng)量(liang)小(xiao)(xiao)，而(er)焊(han)接速度高，因此焊(han)件的熱影響區小(xiao)(xiao)、焊(han)件變形小(xiao)(xiao)，除一般焊(han)接外，還可以(yi)對精(jing)加(jia)工后的零部件進(jin)行焊(han)接。

4、可焊接普通(tong)鋼(gang)材、不銹(xiu)鋼(gang)、合金(jin)鋼(gang)及銅、鋁等金(jin)屬(shu)(shu)、難(nan)溶金(jin)屬(shu)(shu)（如(ru)鉭、鈮、鉬）和(he)一些(xie)化學性質(zhi)活潑的(de)金(jin)屬(shu)(shu)（如(ru)鈦、鋯、鈾等）。

5、可焊(han)接異種(zhong)金(jin)屬， 如銅和不銹鋼、鋼與硬質合金(jin)、鉻(ge)和鉬、銅鉻(ge)和銅鎢等。

6、電(dian)子束焊(han)接(jie)(jie)的工藝參數，如加速電(dian)壓(ya)、束流、聚(ju)焦電(dian)流、偏壓(ya)、焊(han)速等可以(yi)精確調整(zheng)，因此(ci)易于實現焊(han)接(jie)(jie)過程自(zi)動化和程序控(kong)制(zhi)，焊(han)接(jie)(jie)重(zhong)復性好。

7、電子(zi)束焊接能焊接復(fu)雜幾何形狀(zhuang)工件。

8、與普通焊(han)接相比， 其(qi)焊(han)接速率更(geng)高(gao)（尤(you)其(qi)對于(yu)大(da)厚件(jian)的焊(han)接工件(jian)）。

四、電子束焊機的應用領域

電子(zi)束焊接(jie)因具有(you)不用焊條、不易氧化、工(gong)(gong)藝重復性好(hao)及熱變形量小的優點(dian)而(er)廣泛(fan)應用于航空航天、原(yuan)子(zi)能、國防及軍工(gong)(gong)、汽(qi)車(che)和(he)電氣電工(gong)(gong)儀(yi)表等眾多(duo)行業。電子(zi)束焊機在(zai)下面領(ling)域中得到了廣泛(fan)的應用：

1、航天航空(kong)工(gong)業-----噴氣發(fa)動機(ji)部件(jian)、起落架、機(ji)艙段框架、精密傳動件(jian)、火箭(jian)助推(tui)器、高壓氣瓶(ping)、火箭(jian)發(fa)動機(ji)部件(jian)等。

2、核能(neng)工業(ye)---------加(jia)速器部件、燃料(liao)棒、支(zhi)架、導向筒(tong)、蒸(zheng)發器等。

3、兵器工(gong)業(ye)---------雷達漫波導(dao)、平衡肘(zhou)、柴油發動機、增壓器渦輪等。

4、汽輪(lun)機(ji)制造業---------汽輪(lun)機(ji)葉片、隔板等。

5、汽車工業---------變速箱(xiang)齒輪(lun)、行星齒輪(lun)框(kuang)架、后橋(qiao)、汽缸、離合器(qi)、發動(dong)機增(zeng)壓器(qi)渦輪(lun)、汽車動(dong)力電(dian)池。

6、船舶工業---------艦艇(ting)發動機、船機修復、攜進器螺旋槳(jiang)、魚雷部件(jian)、潛艇(ting)殼體。

7、儀表工業---------各種儀表傳感器、膜盒等。

8、電(dian)工行(xing)業---------電(dian)工合(he)金觸頭、錳銅分(fen)流器。

9、礦山機械---------齒輪。

10、石化設備---------煉鋼爐的(de)銅冷卻風口(kou)。

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

12、電子工業---------雙(shuang)金(jin)屬帶、傳(chuan)感器部(bu)件(jian)、雷達部(bu)件(jian)等。

13、醫療器械(xie)---------鈦合金支架(jia)、人(ren)工關節、人(ren)工骨骼(ge)、醫用鎳鈦合金導絲等。

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(gao)真空(kong)電(dian)子束(shu)焊：這種電(dian)子束(shu)焊在10-4～10-1Pa的(de)真空(kong)度下進行焊接，是目前應用較多的(de)電(dian)子束(shu)焊，工件大小易受工作(zuo)室尺(chi)寸的(de)限制(zhi)。

低(di)真(zhen)空(kong)電(dian)子(zi)束焊：低(di)真(zhen)空(kong)電(dian)子(zi)束焊的工作(zuo)真(zhen)空(kong)度介于10-1～10Pa，真(zhen)空(kong)系統(tong)簡(jian)單，啟動相對較快，同時(shi)減弱了(le)焊接時(shi)的金屬(shu)蒸(zheng)發。

非真空電(dian)子束(shu)焊：這種電(dian)子束(shu)焊是將真空條(tiao)件形(xing)成的(de)電(dian)子束(shu)流引入到大氣環境(jing)中對(dui)工(gong)件進行焊接，已(yi)經擺脫了(le)真空室對(dui)工(gong)件尺寸(cun)的(de)限(xian)制，但對(dui)工(gong)作距離與(yu)焊縫寬深比有要求。

2、按電子束焊機的加速電壓分

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

中壓電子(zi)束焊：加(jia)速電壓范圍(wei)30～60kV。

低壓電(dian)(dian)子束焊(han)：加速電(dian)(dian)壓范圍(wei)低于30kV，適(shi)用于焊(han)縫深寬(kuan)比不高的薄板(ban)材(cai)料的焊(han)接。

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