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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。

电子束不仅能量密度高而且可调整,被焊零件的厚度可薄至0.05mm,厚至300mm(钢)如果要是铝可达到550mm,主要的是不用开坡口一次就焊透。因为焊接在真空中进行,可以避免空气中的氢和氧对焊缝的影响,可的完成对较活性的材料焊接,如钼、铀、钛等。对于两种物理性质差别很大的材料也可焊接,比如非常薄的铜片与非常厚的钢制零件焊接到一起。

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。

电子束焊接
是一种利用电子束作为热源的焊接工艺。电子束发生器中的阴极加热到一定的温度时逸出电子,电子在高压电场中被加速,通过电磁透镜聚焦后,形成能量密集度的电子束,当电子束轰击焊接表面时,电子的动能大部分转变为热能,使悍接件的结合处的金属熔融,当焊件移动时,在焊件结合处形成一条连续的焊缝。对于真空电子束焊机,要焊接的工件置于真空室中,一般装夹在可直线移动或旋转的工作台上。焊接过程可通过观察系统观察。

电子束能量可以调节,被焊金属厚度可以从薄至0.05mm到厚至300mm,不开坡口,一次焊接成形,这是其他焊接方法无法达到的。能采用电子束焊接的材料范围较大,特别适用于活性金属、难熔金属和质量要求高的工件的焊接。

在我国的航空航天领域,也就是我们平常所说的,一个卫星,火箭,导弹(差不多和火箭是一个东东),飞机的发动机,飞机零部件等上面其实应用非常广泛。还有就是一些船舶的零部件,汽车的涡轮增压器,汽车变数箱的齿轮等等;再就是核能的一些大结构件的焊接,汽轮机的焊接,一些真空压力容器等的焊接。

平时工业产品中经常见过的一些钛合金也就是TC4,TA15,纯钛这几种,还有其他的也就不细说了。总体来说,钛合金在航空航天等领域中非常的常用,因为其优良的机械等性能。而且在焊接上面,非常的适合用电子束焊接,可以说钛合金是合适用电子束焊接的材料之一,因为它的流动性非常好,对于一些10mm以下的钛合金薄板而言,可以很轻松的做到单面焊接双面成型,而且非常的漂亮。

任何焊接方法和焊接工艺都有其特的优缺点,电子束焊也不例外,看电子束焊的优点,电子束焊穿透能力上是比较强的,所以焊缝的深度上相对会比较深,电子束焊在焊接速度上相对比较快,焊接的影响区较小,同时焊接变形小,所以对于精加工的构件来说,焊后也是需要保持足够高的精度因为电子束焊是真空型的焊接,所以说在焊接方面可以防止熔化金属受到氧,氨等有害气体的污染,而且还有利于焊缝金属的除气和净化,因而特别适用于活泼金属的焊接。

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