一、電子束焊機是什么設備

電子(zi)束焊(han)機是利(li)用高(gao)速(su)運(yun)動(dong)(dong)的(de)(de)電子(zi)束流轟擊工(gong)件(jian)(jian)的(de)(de)原理進行焊(han)接加工(gong)的(de)(de)一(yi)種比較精密的(de)(de)焊(han)接設備，它(ta)基本上(shang)代表(biao)了最(zui)高(gao)性能(neng)的(de)(de)焊(han)接水(shui)平。真(zhen)空電子(zi)束焊(han)在焊(han)接過程中利(li)用定向高(gao)速(su)運(yun)動(dong)(dong)的(de)(de)電子(zi)束流撞(zhuang)擊工(gong)件(jian)(jian)使動(dong)(dong)能(neng)轉化(hua)為熱能(neng)而使工(gong)件(jian)(jian)熔(rong)(rong)(rong)化(hua)，形成(cheng)焊(han)縫。電子(zi)束能(neng)量密度(du)高(gao)達108瓦(wa)/厘(li)米2，能(neng)把焊(han)件(jian)(jian)金屬迅速(su)加熱到很高(gao)溫度(du)，因而能(neng)熔(rong)(rong)(rong)化(hua)任何難熔(rong)(rong)(rong)金屬與合金。它(ta)不需要填充材料，一(yi)般在真(zhen)空中進行焊(han)接，焊(han)縫純(chun)凈、光潔(jie)、無氧化(hua)缺陷(xian)。

電(dian)子(zi)束(shu)(shu)焊接因(yin)具有(you)不(bu)(bu)用(yong)焊條(tiao)、不(bu)(bu)易氧化(hua)、工藝重復性(xing)好及(ji)熱(re)變形量小的優點而廣泛應用(yong)于航空航天、原子(zi)能(neng)、國防及(ji)軍工、汽車(che)和電(dian)氣電(dian)工儀表等眾(zhong)多行業(ye)。電(dian)子(zi)束(shu)(shu)焊接包含了機械、真(zhen)空、高電(dian)壓(ya)和電(dian)磁場(chang)理(li)論(lun)、電(dian)子(zi)光學、自動控制和計(ji)算機等多學科技術。

二、電子束焊機工作原理

電(dian)子(zi)束(shu)(shu)焊(han)接的(de)基本原理是電(dian)子(zi)槍中的(de)陰極由于直接或(huo)間接加熱而發射電(dian)子(zi)，該電(dian)子(zi)在高壓靜電(dian)場(chang)的(de)加速(su)下再通過電(dian)磁場(chang)的(de)聚焦就可(ke)以形成能(neng)量密度(du)極高的(de)電(dian)子(zi)束(shu)(shu)，用此電(dian)子(zi)束(shu)(shu)去轟擊工(gong)件，巨大的(de)動能(neng)轉(zhuan)化(hua)為熱能(neng)，使焊(han)接處工(gong)件熔化(hua)，形成熔池，從(cong)而實(shi)現(xian)對(dui)工(gong)件的(de)焊(han)接。

根據電(dian)子(zi)束(shu)焊接(jie)的(de)基本原理，西方國(guo)家在70年代(dai)(dai)末(mo)期研究開發出雙金(jin)屬(shu)鋸帶(dai)電(dian)子(zi)束(shu)焊接(jie)新(xin)(xin)工藝生(sheng)產線，代(dai)(dai)替傳統的(de)普通高速鋼(gang)鋸帶(dai)生(sheng)產工藝，從而大量(liang)節省了高速鋼(gang)，并提高了鋸帶(dai)的(de)使用(yong)壽命。雙金(jin)屬(shu)鋸帶(dai)就是把具有彈性(xing)性(xing)能(neng)好的(de)彈簧鋼(gang)和(he)切削能(neng)力強的(de)高速鋼(gang)通過電(dian)子(zi)束(shu)焊接(jie)方法而獲得的(de)一種新(xin)(xin)型鋸帶(dai)。我國(guo)在80年代(dai)(dai)后期相繼(ji)從德國(guo)引進若干條生(sheng)產線以滿足(zu)國(guo)內市場(chang)高速發展的(de)需要(yao)，但(dan)還不(bu)能(neng)完(wan)全滿足(zu)其市場(chang)要(yao)求(qiu)。

三、電子束焊機的特點

1、電子束能量(liang)密度(du)高，一般(ban)可(ke)達106~109W/cm2，是普通電弧(hu)焊(han)和氬弧(hu)焊(han)的100~10萬倍，因此可(ke)實(shi)現焊(han)縫深而窄(zhai)的焊(han)接，深寬比大于10:1。

2、電子(zi)束(shu)焊接(jie)，其焊縫(feng)化學成份純凈(jing)， 焊接(jie)接(jie)頭強(qiang)度高、質(zhi)量好(hao)。

3、電子(zi)束(shu)焊接所需(xu)線(xian)能量小，而焊接速(su)度高，因此焊件的(de)熱影響區小、焊件變形小，除(chu)一(yi)般焊接外，還可以對精加(jia)工后(hou)的(de)零部件進行焊接。

4、可(ke)焊接普通鋼(gang)(gang)材、不(bu)銹鋼(gang)(gang)、合金鋼(gang)(gang)及銅、鋁等(deng)(deng)金屬(shu)(shu)、難溶金屬(shu)(shu)（如(ru)鉭、鈮、鉬）和(he)一(yi)些化學性質活潑的金屬(shu)(shu)（如(ru)鈦、鋯(gao)、鈾等(deng)(deng)）。

5、可(ke)焊(han)接(jie)異種金(jin)(jin)屬， 如銅和不銹鋼、鋼與硬質合金(jin)(jin)、鉻和鉬、銅鉻和銅鎢(wu)等。

6、電(dian)子(zi)束焊接(jie)的工藝參數，如加速(su)電(dian)壓(ya)、束流、聚焦電(dian)流、偏壓(ya)、焊速(su)等可以精確調整，因此易于(yu)實現焊接(jie)過程(cheng)自動(dong)化和(he)程(cheng)序控制，焊接(jie)重復(fu)性好。

7、電子(zi)束焊接能焊接復雜幾(ji)何(he)形狀工件(jian)。

8、與普通焊接相比(bi)， 其焊接速率更高（尤其對于大厚件的(de)焊接工件）。

四、電子束焊機的應用領域

電子(zi)束(shu)焊接因具有不(bu)用(yong)(yong)焊條(tiao)、不(bu)易氧(yang)化、工藝(yi)重復性好及熱變形量小(xiao)的優點而廣泛應(ying)用(yong)(yong)于航空航天、原子(zi)能、國防及軍(jun)工、汽車(che)和電氣電工儀(yi)表等眾多行業。電子(zi)束(shu)焊機(ji)在下面領域(yu)中得到了廣泛的應(ying)用(yong)(yong)：

1、航天航空工業(ye)-----噴氣發動(dong)機部件、起落架、機艙(cang)段(duan)框架、精密傳動(dong)件、火箭(jian)助推器、高壓氣瓶、火箭(jian)發動(dong)機部件等。

2、核能工業---------加速器(qi)部件、燃料棒、支架、導向筒(tong)、蒸發(fa)器(qi)等。

3、兵器(qi)工業---------雷達漫波導、平衡肘、柴油發動機、增(zeng)壓器(qi)渦輪等(deng)。

4、汽輪機制(zhi)造業---------汽輪機葉片、隔板等。

5、汽(qi)車工業---------變速箱(xiang)齒輪、行星齒輪框架(jia)、后橋、汽(qi)缸、離合器、發動機增壓器渦輪、汽(qi)車動力電池。

6、船舶工業---------艦艇發動機(ji)、船機(ji)修(xiu)復(fu)、攜(xie)進器螺(luo)旋槳、魚雷部(bu)件、潛艇殼體。

7、儀表(biao)工業(ye)---------各種儀表(biao)傳(chuan)感器、膜(mo)盒等。

8、電工(gong)行業---------電工(gong)合金觸頭、錳(meng)銅(tong)分流(liu)器。

9、礦山機(ji)械(xie)---------齒輪。

10、石化設備---------煉(lian)鋼爐(lu)的銅(tong)冷卻風口(kou)。

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

12、電子工業---------雙金屬帶、傳(chuan)感器部件(jian)、雷達(da)部件(jian)等(deng)。

13、醫(yi)(yi)療器械(xie)---------鈦合(he)金支架、人工關節、人工骨骼(ge)、醫(yi)(yi)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(gao)真空電子(zi)束(shu)焊(han)(han)：這種電子(zi)束(shu)焊(han)(han)在(zai)10-4～10-1Pa的(de)真空度下進行焊(han)(han)接(jie)，是目前(qian)應(ying)用較多(duo)的(de)電子(zi)束(shu)焊(han)(han)，工件大小(xiao)易受(shou)工作室尺寸的(de)限制(zhi)。

低(di)真(zhen)空電(dian)子束(shu)焊(han)(han)：低(di)真(zhen)空電(dian)子束(shu)焊(han)(han)的工作真(zhen)空度介于10-1～10Pa，真(zhen)空系(xi)統簡單，啟動(dong)相(xiang)對較快，同時減弱了焊(han)(han)接時的金(jin)屬蒸發。

非真空電子束(shu)(shu)焊：這種電子束(shu)(shu)焊是將真空條(tiao)件形成(cheng)的電子束(shu)(shu)流引入到大氣(qi)環境中(zhong)對(dui)(dui)工(gong)件進行焊接，已經擺脫了真空室對(dui)(dui)工(gong)件尺寸的限制，但對(dui)(dui)工(gong)作距(ju)離與焊縫(feng)寬深比有要求。

2、按電子束焊機的加速電壓分

高壓電子束焊(han)：加(jia)速電壓范(fan)圍60～150kV，可得(de)到(dao)直徑小、功率密(mi)度大的(de)束斑(ban)和深寬比大的(de)焊(han)縫。

中壓(ya)(ya)電子束焊(han)：加速電壓(ya)(ya)范(fan)圍30～60kV。

低壓電子束(shu)焊(han)：加速(su)電壓范(fan)圍低于(yu)30kV，適用于(yu)焊(han)縫深(shen)寬比不高(gao)的(de)薄板材料的(de)焊(han)接。

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