電子束焊EBW介紹及優(yōu)缺點

電子束焊EBW介紹及優(yōu)缺點電子束焊是從1950年晚些時候開始商業(yè)應用的，它已經(jīng)贏得了業(yè)界的認可。開始時，該工藝要求在一個高真空室內(nèi)操作。然而，該工藝迅速得到改進，只在電子束產(chǎn)生的部位需要高真空。這就有了在中真空或非真空環(huán)境中焊接的選擇。這個進步使得該工藝被汽車和消費品制造商認可。所以，EBW在世界范圍的工業(yè)中得到廣泛的應用（見圖3.44-3.46）。圖王45■電子束焊接控制臺圖王45■電子束焊接控制臺EBW是一種熔化連接工藝，它通過帶有高能量的電子束撞擊要焊接的接頭來連接材料。田3.46-畛計用于農(nóng)全屬片埠摟的電干束遇摟說魯電子束焊的關(guān)鍵部位是電子束槍。電子是通過加熱與負極相連的發(fā)射陰極或“燈絲”使它達到它的熱電子發(fā)射溫度范圍，電子蒸發(fā)并被吸引到與正極相連的陽極上而產(chǎn)生的（見圖3.47）。在發(fā)射器周圍有配置好的柵格或偏罩，以幫助加速和成型電子形成電子流。電子束通過陽極上的開孔離開電子槍繼續(xù)向工件運動（見圖田3.46-畛計用于農(nóng)全屬片埠摟的電干束遇摟說魯束的發(fā)散和匯聚角度都很小，這可使聚焦的電子束得到一英寸的范圍的有效聚焦或“景深”電子束焊有四個基本參數(shù)：加速電壓，電子束電流，焦點尺寸和焊接速度。基本設備包括真空室，控制和電子束槍(見圖3.44-3.46)。典型的功率是30T75kV和50T000mA。電子束產(chǎn)生比激光束更高的能量密度。如激光束焊一樣，電子束焊通常采用“小孔”模式，它產(chǎn)生非常深非常窄的焊縫(見圖3.49)。在大多數(shù)應用中，熔深比寬度大得多，而且產(chǎn)生的熱影響區(qū)非常窄。例如，在真空條件下，0.5英寸(13mm)板材對接，焊縫寬度會小至0.003英寸(0.8mm)。這與弧焊和氣焊的焊接接頭有著明顯不同的焊縫區(qū)，主要是通過導熱熔化得到熔透。通過電磁偏轉(zhuǎn)可以很容易地移動電子束。在大多數(shù)情況下，偏轉(zhuǎn)是用于調(diào)整電子束和接頭之間的偏移，或用于產(chǎn)生圓，橢圓或其它形狀。偏轉(zhuǎn)會修訂作用于接頭的平均能量密度，這會改變焊道的形狀。聚焦點也可以進行調(diào)整，從而改變焊縫的形狀。電子束焊具有獨一無二的操作性能。高密度能量和杰出的控制可以解決各種連接問題。、眇圖3.47-三般管吵槍套喬圖

、眇F面是電子束焊的優(yōu)點：?總熱輸入量低，因此熱影響區(qū)晶粒不易長大且工件變形小。?采用小孔焊接技術(shù)焊接時可以得到大熔深 -寬度比（大于10:1）。?單道電子束焊可用于厚達4英寸（102mm）的材料焊接。?高度純凈的焊接環(huán)境（真空）使金屬被氧和氮污染的情況減到最小。?因為有咼度集中的熱源所得到的快速熔化速率，使咼速焊接成為可能。?可以采用高真空或中真空方式焊接方法焊接需要內(nèi)部保持真空的密閉容器。?電子束能使用磁偏轉(zhuǎn)來產(chǎn)生各種形狀或利用磁振蕩來改善焊接質(zhì)量或提高熔深。?聚焦的電子束有相當?shù)木吧?，可以適用于一定范圍內(nèi)距離不等焊接。?可以得到全焊透、兩側(cè)近似平行的單道焊縫及近似對稱的收縮。圖戔43-中貢空下的電子蒯旱接齒輪?可以焊接異種金屬和具有高熱導性的材料，如銅。電子束焊有以下一些局限：?接頭必須精確地定位在電子束下。?要求使用I形坡口對接接頭。?工件通常必須用力夾緊。?快速的冷卻速度會在熱影響區(qū)中產(chǎn)生裂紋、材料變脆，并在焊縫中留下氣孔。?設備昂貴，一般在1,000,000美元。?真空和中真空焊接，真空室要足夠大以便容納整個組件。將真空室抽真空所需要的時間會影響產(chǎn)品的成本。?因為電子束可以由磁場進行偏轉(zhuǎn)，因此在電子束的通徑上的工裝夾具要使用非磁性材料或正確消磁的金屬材料。?所有的EBW都必須有射線防護措施以確保沒有任何