电子束焊技术及其应用领域概述

2023-06-24 理论教育版权反馈

【摘要】：利用磁性偏转装置可调节电子束射向焊件的方向和部位。高真空电子束焊是在10－4～10－1 Pa的压强下进行的，此法目前应用较广。高真空电子束焊防止了金属元素的氧化和烧损，适用于活泼金属、难熔金属和质量要求高的工件的焊接。低真空电子束焊是在0.1～10 Pa的压强下进行的。非真空电子束焊是将高真空条件下产生的电子束引入到大气压力的工作环境中，对工件进行施焊，故又称为大气压电子束焊。

电子束焊是利用加速和聚集的高速电子束轰击工件接缝处所产生的热能使金属熔合的焊接方法。

如图7-29所示，电子枪和焊件等全部装在真空室1内。电子枪由灯丝8、阴极7、阳极6、聚焦装置及磁性偏转装置4等组成。当阴极被灯丝加热后，即能发射出大量的电子，这些电子在阴极和阳极间受高电压（20～150 kV）的作用被加速，然后经聚焦透镜5聚成电子束3，以极大的速度（约160 000 km/s）射向焊件2，电子的动能变为热能，使焊件迅速熔化。利用磁性偏转装置可调节电子束射向焊件的方向和部位。

电子束焊通常按工件所处环境的真空度分为高真空电子束焊、低真空电子束焊和非真空电子束焊三种。

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图7-29　真空电子束焊

1—真空室；2—焊件；3—电子束；4—磁性偏转装置；5—聚焦透镜；6—阳极；7—阴极；8—灯丝；9—交流电源；10—直流高压电源；11，12—直流电源；13—排气装置。

（1）高真空电子束焊　是在10－4～10－1 Pa的压强下进行的，此法目前应用较广。高真空电子束焊防止了金属元素的氧化和烧损，适用于活泼金属、难熔金属和质量要求高的工件的焊接。

（2）低真空电子束焊　是在0.1～10 Pa的压强下进行的。在实施低真空电子束焊时由于只需抽到低真空，明显地缩短了抽真空时间，因此生产率较高，适用于大批量零件的焊接和在生产线上使用，如变速器组合齿轮多采用低真空电子束焊。

（3）非真空电子束焊　是将高真空条件下产生的电子束引入到大气压力的工作环境中，对工件进行施焊，故又称为大气压电子束焊。这种方法的主要优点是：不需真空室，生产率高，成本较低，也可焊接尺寸大的工件，扩大了电子束焊技术的应用范围。非真空电子束焊在能源工业中的各种压缩机转子、叶轮组件、核反应堆壳体等，航空工业中的发动机机座、转子部件等，汽车制造业中的齿轮组合体、后桥、传动箱等，以及仪表、化工和金属结构制造业等行业中都得到了广泛的应用。

电子束焊技术及其应用领域概述

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