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因为电子束的能量非常高,拿0.8mm钢板来说,焊接速度可达200mm/s,如果要焊接200mm厚的锰钢,焊速也可达300mm/min,这是常规焊接方法可望而不可即的。正是由于焊速快,温度高,所以焊接熔区非常小,这就决定了输入能量比常规焊接小得多,因此热影响区就很小,这对材料本身性能影响就小,这对各类敏感器探头的封装是非常有利的。

由于电子束的能量可以非常的控制,这样,采用同样工艺焊接的产品,前后各零件的尺寸差别是非常小的,这也是常规焊接无法企及的。但是,现在之所以不能普遍采用此焊接技术主要是因为,电子束焊设备涉及到很多学科,如高电压、真空、电子光学、各类电源与控制、计算机技术和精密机械等,这就要求了操作人员和维修人员要求很高的素质要求。

经过电子枪产生,并由高压加速和电子光学系统汇聚成的功率密度很高的电子束撞击到工件表面,电子的动能转换为热能,使金属迅速熔化和蒸发。在高压金属蒸汽的作用下,熔化的金属被排开,电子束就能继续撞击深处的固态金属,同时很快在被焊工件上钻出一个锁性小孔,小孔的周围被液态金属包围。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、凝固形成焊缝。

由于焊缝及其热影响区发生了复杂的物理化学变化,其组织成分和性能已不同于母材,所以焊接后一般要通过热处理来改善焊缝和热影响区的组织,消除残余应力,促使残余的氢逸出,从而提高焊接接头的韧性,增强零件抵抗应力腐蚀的能力,零件形状和尺寸的长期稳定。

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。

大铜件的焊接和小铜件的焊接又是不一样的,为什么呢?很显然,热容量不一样,小铜件和大铜件的焊接时候的热输入量是不成比例的,这就是铜和其他材料不一样的地方。很多的设备由于功率不够,或者加速电压不够高,焊接的深度就是打不到的。

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