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半岛平台官方网站电子束焊技术演示教学
发布时间:2024-04-22 13:53 来源:网络

  半岛平台官方网站电子束焊技术演示教学⑥工艺适应性强。工艺参数易于精确调节,便于偏转,对焊接结构有广泛适应性。且工艺参数易于实现机械化、自动化控制,重复性、再现性好,提高了产品质量的稳定性。

  ①加热功率密度大。电子束功率为束流及其加速电压的乘积,电子束功率可从几十kW到一百kW以上。电子束束斑(或称焦点)的功率可达106~108W/cm2,比电弧功率密度约高100~1000倍半岛平台。由于电子束功率密度大、加热集中、热效率高、形成相同焊缝接头需要的热输入量小,所以适宜于难熔金属及热敏感性强的金属材料的焊接。而且焊后变形小,可对精加工后的零件进行焊接。

  ⑧可简化加工工艺。可将重复的或大型整体焊件分为易于加工的、简单的或小型部件,用电子束焊为一个整体,减少加工难度,节省材料,简化工艺。

  ②焊缝熔深熔宽比(即深宽比)大。普通电弧焊的熔深熔宽比很难超过2。而电子束焊接的比值可高达20以上,所以电子束焊可以利用大功率电子束对大厚度钢板进行不开坡口的单面焊。从而大大提高了厚板焊接的技术经济指标。目前电子束单面焊接的最大钢板厚度超过了100 mm,而对铝合金的电子束焊,最大厚度已超过300mm。

  非真空电子束焊:它是将在真空条件下形成的电子束流,引入到大气环境中对工件进行焊接,为了保护焊缝金属不受污染和减少电子束的散射。束流在进入大气中时先经过充满氦的气室,然后与氦气一起进入到大气中。非真空束焊接成为一种实用的焊接方法,其最大优点是摆脱了工作室尺寸对工件的限制。因而扩大了电子束焊的应用范围。

  ③熔池周围气氛纯度高。因电子束焊接是在线Pa的真空环境中进行的。残余气体中所存在的氧和氮量要比纯度为99.99%的氩气还要少几百倍左右,因此电子束焊不存在焊缝金属的氧化污染问题。所以特别适宜焊接化学活泼性强、纯度高和在熔化温度下极易被大气污染(发生氧化)的金属。如铝、钛、锆、钼、高强度钢、高合金钢以及不锈钢等。这种焊接方法还适用于高熔点金属,可进行钨—钨焊接。

  在真空条件下。从电子枪中发射的电子束在高电压(通常为20~300kV)加速下,通过电磁透镜聚焦成高能量密度的电子束。当电子束轰击工件时,电子的动能转化为热能,焊区的局部温度可以骤升到6000℃以上。使工件材料局部熔化实现焊接。当电子束撞击到工件表面时,电子动能转化为热能,使金属迅速熔化蒸发。在高压金属正气的作用下熔化的金属被排开,电子束继续撞击深处的固态金属,很快在被焊工件上钻出一个琐形小孔,表面的高温还可以向焊接件深层传导。随着电子束与工件的相对移动,液态金属沿小孔周围流向熔池后部,逐渐冷却,凝固形成了焊缝。提高电子束的功率密度可以增加穿透深度。

  形成深熔焊的主要原因是金属蒸气的反作用力。它的增加与电子束焊的功率密度成正比。电子束功率密度低于10 kw/cm 时,金属表面不产生大量蒸发现象,电子束穿透能力很小。在大功率焊接中,电子书的功率密度可达10 kw/cm ,足以获得很深的穿透效应和很大的深宽比。在大厚件的焊接中,焊缝的深宽比可高达60:1,焊缝两边缘基本平行,似乎温度横向传导几乎不存在。但是电子束在轰击路途上会与金属蒸气和二次发射粒子碰撞,造成功率密度下降,液态金属在重力和表面张力的作用下对通道有浸灌作用和封口作用。从而使通道变窄,甚至被切断,干扰和阻断了电子束对熔池底部待熔金属的轰击。焊接过程中,通道不断被切断和恢复,达到一个动态平衡。

  电子束焊中的核心装置是电子枪,其作用是发射电子,并使其加速和聚焦。一种常用的三极电子枪枪体,其电极系统由阴极、偏压电极和阳极组成。阴极处于高的负电位,与接地的阳极之间形成电子束的加速电场。偏压电极相对于阴极呈负电位,通过调节其负电位的大小和改变偏压电极形状及位置可以调节电子束流的大小和改变电子束流的形状。

  利用加速和聚焦的电子束轰击置于真空或非真空中的焊件所产生的热能进行焊接的方法,称为电子束焊(Electronic Beam Welding)。电子束焊是高能量密度的焊接方法,它利用空间定向高速运动的电子束,撞击工件表面后,将部分动能转化成热能,使被焊金属熔化,冷却结晶后成焊缝。电子束撞击工件时,其动能的96%可转化为焊接所需的热能,能量密度高达10 ~10 kw/cm ,而焦点处的最高温度达5930 C左右半岛平台。电子束焊在工业上的应用只有50多年的历史,首先是用于原子能及宇航工业,继而扩大到航空、汽车、电子半岛平台、电气、机械、医疗、石油化工、造船、能源等几乎所有工业部门,创造了巨大的社会及经济效益。

  高真空电子束焊:被焊工件放在线Pa以上的工作室中进行焊接。这种方法是目前应用最为广泛的。其缺点是工件大小受工作室尺寸的限制;

  低真空电子束焊:工作室线Pa。它与高真空电子束焊相比,具有真空系统简单、启动快、效率高。减弱了焊接时的金属蒸发等;

  高压电子束焊:其加速电压范围一般为60~150kV,可得到直径小,功率密度大的束班和深宽比大的焊缝。其缺点是屏蔽焊接时产生的X射线比较困难;

  中压电子束焊:加速电压范围为30~60kV;低压电子束焊,加速电压低于30kV。适于焊缝深宽比不高的薄板材料的焊接。

  1)难熔金属的焊接。如对钨、钼等金属进行焊接,可在一定程度上解决此类材料焊接时产生的再结晶发脆问题;

  4)对不同性质材料的焊接。如对钢与青铜、钢与硬质合金、钢与高速钢、金属与陶瓷,以及对厚度相差悬殊零件的焊接。