一、電子束焊機是什么設備

電子束焊機是利用高速運動的電子束流轟擊工件的原理進行焊接加工的一種比較精密的焊接設備，它基本上代表了最高性能的焊接水平。真空電子束焊在焊接過程中利用定向高速運動的電子束流撞擊工件使動能轉(zhuǎn)化為熱能而使工件熔化，形成焊縫。電子束能量密度高達108瓦/厘米2，能把焊件金屬迅速加熱到很高溫度，因而能熔化任何難熔金屬與合金。它不需要填充材料，一般在真空中進行焊接，焊縫純凈、光潔、無氧化缺陷。

電子束焊接因具有不用焊條、不易氧化、工藝重復性好及熱變形量小的優(yōu)點而廣泛應用于航空航天、原子能、國防及軍工、汽車和電氣電工儀表等眾多行業(yè)。電子束焊接包含了機械、真空、高電壓和電磁場理論、電子光學、自動控制和計算機等多學科技術。

二、電子束焊機工作原理

電子束焊接的基本原理是電子槍中的陰極由于直接或間接加熱而發(fā)射電子，該電子在高壓靜電場的加速下再通過電磁場的聚焦就可以形成能量密度極高的電子束，用此電子束去轟擊工件，巨大的動能轉(zhuǎn)化為熱能，使焊接處工件熔化，形成熔池，從而實現(xiàn)對工件的焊接。

根據(jù)電子束焊接的基本原理，西方國家在70年代末期研究開發(fā)出雙金屬鋸帶電子束焊接新工藝生產(chǎn)線，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的普通高速鋼鋸帶生產(chǎn)工藝，從而大量節(jié)省了高速鋼，并提高了鋸帶的使用壽命。雙金屬鋸帶就是把具有彈性性能好的彈簧鋼和切削能力強的高速鋼通過電子束焊接方法而獲得的一種新型鋸帶。我國在80年代后期相繼從德國引進若干條生產(chǎn)線以滿足國內(nèi)市場高速發(fā)展的需要，但還不能完全滿足其市場要求。

三、電子束焊機的特點

1、電子束能量密度高，一般可達106~109W/cm2，是普通電弧焊和氬弧焊的100~10萬倍，因此可實現(xiàn)焊縫深而窄的焊接，深寬比大于10:1。

2、電子束焊接，其焊縫化學成份純凈， 焊接接頭強度高、質(zhì)量好。

3、電子束焊接所需線能量小，而焊接速度高，因此焊件的熱影響區(qū)小、焊件變形小，除一般焊接外，還可以對精加工后的零部件進行焊接。

4、可焊接普通鋼材、不銹鋼、合金鋼及銅、鋁等金屬、難溶金屬（如鉭、鈮、鉬）和一些化學性質(zhì)活潑的金屬（如鈦、鋯、鈾等）。

5、可焊接異種金屬， 如銅和不銹鋼、鋼與硬質(zhì)合金、鉻和鉬、銅鉻和銅鎢等。

6、電子束焊接的工藝參數(shù)，如加速電壓、束流、聚焦電流、偏壓、焊速等可以精確調(diào)整，因此易于實現(xiàn)焊接過程自動化和程序控制，焊接重復性好。

7、電子束焊接能焊接復雜幾何形狀工件。

8、與普通焊接相比， 其焊接速率更高（尤其對于大厚件的焊接工件）。

四、電子束焊機的應用領域

電子束焊接因具有不用焊條、不易氧化、工藝重復性好及熱變形量小的優(yōu)點而廣泛應用于航空航天、原子能、國防及軍工、汽車和電氣電工儀表等眾多行業(yè)。電子束焊機在下面領域中得到了廣泛的應用：

1、航天航空工業(yè)-----噴氣發(fā)動機部件、起落架、機艙段框架、精密傳動件、火箭助推器、高壓氣瓶、火箭發(fā)動機部件等。

2、核能工業(yè)---------加速器部件、燃料棒、支架、導向筒、蒸發(fā)器等。

3、兵器工業(yè)---------雷達漫波導、平衡肘、柴油發(fā)動機、增壓器渦輪等。

4、汽輪機制造業(yè)---------汽輪機葉片、隔板等。

5、汽車工業(yè)---------變速箱齒輪、行星齒輪框架、后橋、汽缸、離合器、發(fā)動機增壓器渦輪、汽車動力電池。

6、船舶工業(yè)---------艦艇發(fā)動機、船機修復、攜進器螺旋槳、魚雷部件、潛艇殼體。

7、儀表工業(yè)---------各種儀表傳感器、膜盒等。

8、電工行業(yè)---------電工合金觸頭、錳銅分流器。

9、礦山機械---------齒輪。

10、石化設備---------煉鋼爐的銅冷卻風口。

11、能源動力---------汽輪機轉(zhuǎn)子、汽輪機隔板、鍋爐閥門的閥體等。

12、電子工業(yè)---------雙金屬帶、傳感器部件、雷達部件等。

13、醫(yī)療器械---------鈦合金支架、人工關節(jié)、人工骨骼、醫(yī)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(huán)境的真空度分

高真空電子束焊：這種電子束焊在10-4～10-1Pa的真空度下進行焊接，是目前應用較多的電子束焊，工件大小易受工作室尺寸的限制。

低真空電子束焊：低真空電子束焊的工作真空度介于10-1～10Pa，真空系統(tǒng)簡單，啟動相對較快，同時減弱了焊接時的金屬蒸發(fā)。

非真空電子束焊：這種電子束焊是將真空條件形成的電子束流引入到大氣環(huán)境中對工件進行焊接，已經(jīng)擺脫了真空室對工件尺寸的限制，但對工作距離與焊縫寬深比有要求。

2、按電子束焊機的加速電壓分

高壓電子束焊：加速電壓范圍60～150kV，可得到直徑小、功率密度大的束斑和深寬比大的焊縫。

中壓電子束焊：加速電壓范圍30～60kV。

低壓電子束焊：加速電壓范圍低于30kV，適用于焊縫深寬比不高的薄板材料的焊接。

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