镇江电子束焊接设备
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面议
用电子束进行定位焊是装夹工件的有效措施,其优点是节约装夹时间和经费。可以采用焊接束流或弱束流进行定位焊,对于搭接接头可用熔透法定位,有时先用弱束流定位,再用焊接束流完成焊接。
电子束很细、工作距离长、易于控制,所以电子束可以焊接狭窄间隙的底部接头。这不仅可以用于生产过程,而且在修复报废零件时也非常有效。复杂形状的昂贵铸铁件常用电子束来修复。
对可达性差的接头只有满足以下条件才能进行电子束焊接:
(1)焊缝在电子枪允许的工作距离上;
(2)有足够宽的间隙允许电子束通过,以免焊接时误伤工件;
电子束焊的分类方法很多。按被焊工件所处的环境的真空度可分为三种:高真空电子束焊,低真空电子束焊和非真空电子束焊。
高真空电子束焊是在10-4~10-1Pa的压强下进行的。良好的真空条件,可以对熔池的“保护”防止金属元素的氧化和烧损,适用于活性金属、难熔金属和质量要求高的工件的焊接。
低真空电子束焊是在10-1~10Pa的压强下进行的。压强为4Pa时束流密度及其相应的功率密度的大值与高真空的大值相差很小。因此,低真空电子束焊也具有束流密度和功率密度高的特点。由于只需抽到低真空,明显地缩短了抽真空时间,提高了生产率,适用于批量大的零件的焊接和在生产线上使用。
在非真空电子束焊机中,电子束仍是在高真空条件下产生的,然后穿过一组光阑、气阻和若干级预真空小室,射到处于大气压力下的工件上。在压强增加到7~15Pa时,由于散射,电子束功率密度明显下降。在大气压下,电子束散射更加强烈。即使将电子枪的工作距离限制在20~50mm,焊缝深宽比大也只能达到5:1。目前,非真空电子束焊接能够达到的大熔深为30mm。这种方法的优点是不需真空室,因而可以焊接尺寸大的工件,生产率较高。
电子束焊机有两类:低压电子束焊机的加速电压为30~60千伏;高压电子束焊机的加速电压可达175千伏。电子束焊可焊接所有的金属材料和某些异种金属接头,从箔片至板材均可一道焊成,钢板可焊厚度达100毫米,铝板达150毫米,铜板可达25毫米。碳钢在真空中焊接时,由于钢中原含有的气体会释放出来,焊缝金属容易产生微气孔。
电子束在30~150kV的加速电压作用下,被加速到光速的1/2~2/3倍,高速电子流轰击工件表面,使其表层温度达到104℃以上、功率密度达到107W/cm2。因此,能量密度高度集中和局部高温是电子束焊接的Z大特点。但在常规加速电压的作用下,电子束穿透工件的深度仅为几十分之一毫米,这与电子束焊缝的熔深(Z大可达300mm)相比是微不足道的。
窄焊缝(熔化区)要求焊前对工件进行精细的准备;焊接接头边缘需加工;焊接接头要求没有装配间隙或非常小的间隙(通常无填充金属);真空下进行焊接可能使被焊工件的尺寸受限制;大规格工件需定制特殊设备;特殊工件需采用局部真空电子束焊;对带磁的部件敏感,即电子路径受磁场韵影响;从阴极至工件轰击点的磁场;针对被焊金属工件内部磁场退磁。
真空电子束钎焊作为一种、GX率、控制的制造技术,对各种精密、复杂部件的连接制造具有非常重要的意义。用电子束作为加热源进行真空钎焊,就是用电子束高速扫描,使电子束由点热源转化为面热源,实现零件的局部高速均匀加热。该工艺具有普通真空钎焊无法比拟的性,如高温停留时间短、大大减少钎料对母材的溶蚀、输入能量精密可控、能量输入路径可任意编辑等。
当参数选择合适、装配间隙不大于0.4mm时,均可获得外观成形良好、内部无缺陷的焊缝。电子束填丝焊接时,焊缝截面几何特征在聚焦电流变化时,以表面焦点处的聚集电流为ZX,均存在一定程度的对称性。利用这一结果可较为方便地估计工艺裕度区间,优化参数。
电子束焊对零件焊接部位的清洁度要求较高。在焊接前要将焊接表面的油、锈、氧化物以及其他杂质清除干净。少数零件焊接时,可用汽油清洗去油污,再用丙酮擦洗脱水和脱脂;大批量零件进行焊接时,可采用机械化清洗方式。清洗完毕后,在矩时间内进行焊接。