一、电子束焊特点


 电子束焊接与常用焊接方法相比,有下列特点:


  1. 焊接速度快 由于能量特别集中,熔化和凝固过程均大大加快,因而焊接速度快。大功率电子束焊机的焊接速度可达400mm/min,为氩弧焊的40倍。


  2. 功率密度高、穿透能力强焊缝深度大,可达50:1,即一次焊透(指不开坡口)深度50mm时,焊缝宽度只有1mm,显然这要求定位精确。电子束焊一次焊透最厚钢板达300mm,而最薄可焊0.03mm。对于大厚度不锈钢板能实现单面焊双面成形,可以节省大量填充焊接材料,又能节省能源和提高生产效率。


  3. 能量集中由于能量集中,热输入小,因此热影响区窄,焊接变形相对减少。


  4. 污染少由于真空对焊缝有保护作用,不仅可以防止熔化金属受到氧、氮等有害气体的污染,而且有利于焊缝金属的除气和净化,特别适宜活泼金属焊接。电子束焊接不需要焊接材料,焊接过程不会带人其他不纯的物质。


  5. 再现性好电子束参量因机械化操作,自动化程度很高,能很好地再现,因而减轻了检验的工作量,提高了产品质量的稳定性。



二、焊接技术


  用这种焊接方法施焊时,对焊件的表面清洁度要求很高,对焊件装配要求也很高,一旦焊接位置不准确,往往会产生焊偏、焊穿和未焊透,直接影响焊接接头质量。在真空电子束焊时,被焊工件尺寸和形状往往受到工作室的限制。焊接时会产生X射线需严加防护,以确保操作人员健康和安全。该设备制造复杂、难度大、成本高,属于高科技产品。


  真空电子束焊机的组成如图3-47。电子束焊机的分类见表3-45。不论焊接环境压强高低,电子束均是在高真空度条件下获得的。



  国产电子束焊机型号及技术参数见表3-46。


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  电子束焊接接头形式有对接、角接、T形接头、搭接、棒接、管对接、端接和特殊接头等形式,见图3-48,其中对接接头形式应用最广。


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  影响电子束焊接质量的工艺因素很多,有焊接接头的设计、焊前清理、焊件的加工精度、焊件装配的准确性以及工作电压、电子束电流、电子束功率、焊接速度、电子束偏转距离、焦点直径等。若其中有一个或两个参数所选并非最佳值,往往会使焊接接头质量达不到满意的结果。


  奥氏体型不锈钢采用电子束焊接时,由于焊接速度快,熔池的冷却速度也快,可以防止碳化物析出,从而提高焊接接头耐腐蚀能力。现推荐一组不锈钢电子束焊接参数,见表3-47,仅供参考。


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