陶瓷与金属的电子束焊是一种很有效的方法，由于是在真空条件下进行，能防止空气中的氧、氮等污染，有利于陶瓷与金属的焊接，焊后的气密性良好。陶瓷与金属的真空电子束焊时，焊件的接头形式有多种，比较合适的接头形式以平焊为最好。电子束焊枪根据加速电压的不同有高压型、中压型和低压型三种，对于陶瓷与金属的焊接来说，最合适的是采用高真空度低压型电子束焊枪。......
2023-06-23
陶瓷与金属电子束焊的工艺过程优化
【摘要】：3）在预热恒温下，让电子束扫射被焊工件的金属一侧，开始焊接。陶瓷与金属真空电子束焊的焊接参数对接头质量影响很大，尤其对焊缝熔深和熔宽的影响更加敏感，这也是衡量电子束焊质量的重要指标。用电子束聚焦直径为0.25～0.27mm的高压电子束焊机进行直接焊接，可获得良好的焊接质量。高纯度Al2O3陶瓷与难熔金属电子束焊时，也可采用上述焊接参数用高压电子束焊机进行焊接。还可以用直径1.0mm的金属钼针与氧化铝陶瓷实行电子束焊。
1）把焊件表面处理干净，将装配好的工件放在预热炉内。
2）当真空室的真空度达到1.33×10-2Pa之后，开始用W丝预热电阻炉对工件进行预热。
3）在预热恒温下，让电子束扫射被焊工件的金属一侧，开始焊接。
4）焊后降温退火，预热炉要在10min之内使电压降到零值，然后使焊件在真空炉内自然冷却1h，缓冷以后才能出炉。
电子束焊的焊接参数主要是：加速电压、电子束电流、工作距离（被焊工件至聚焦筒底的距离）、聚焦电流和焊接速度。陶瓷与金属真空电子束焊的焊接参数对接头质量影响很大，尤其对焊缝熔深和熔宽的影响更加敏感，这也是衡量电子束焊质量的重要指标。选择合适的焊接参数可以使焊缝形状、强度、气密性等达到设计要求。
氧化铝陶瓷（85%Al2O3、95%Al2O3）、高纯度Al2O3、半透明的Al2O3陶瓷之间的电子束焊时，可选择如下焊接参数：功率为3kW，加速电压为150kV，最大的电子束电流为20mA。用电子束聚焦直径为0.25～0.27mm的高压电子束焊机进行直接焊接，可获得良好的焊接质量。
高纯度Al2O3陶瓷与难熔金属（W、Mo、Nb、Fe-Co-Ni合金）电子束焊时，也可采用上述焊接参数用高压电子束焊机进行焊接。同时，还可用厚度0.5mm的Nb片作为中间过渡层，进行两个半透明的Al2O3陶瓷对接接头的电子束焊。还可以用直径1.0mm的金属钼针与氧化铝陶瓷实行电子束焊。
真空电子束焊目前多用于难熔金属（W、Mo、Ta、Nb等）与陶瓷的焊接，而且要使陶瓷的线胀系数与金属的线胀系数相近，达到匹配性的连接。由于电子束的加热斑点很小，可以集中在一个非常小的面积上加热，这时只要采取焊前预热、焊后缓慢冷却以及合理设计接头形式等措施，可以获得合格的焊接接头。
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