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电子束焊的工艺特点

【摘要】:由于能量密度高,电子束焊几乎可以用于各种黑色金属、难熔金属、陶瓷等非金属以及复合材料的焊接。借助于真空环境,电子束焊常被用于真空密封元件的焊接,使焊后元件内部保持真空状态。

1.能量密度高

电子束焊能量密度高达107~108W/cm2,可以实现高速、深穿透焊接(钢可焊厚度达150mm,铝合金可焊厚度达300mm,焊缝深宽比≥50∶1)。由于能量密度高,电子束焊几乎可以用于各种黑色金属、难熔金属、陶瓷等非金属以及复合材料的焊接。

2.真空保护

电子束焊通常在真空中进行。真空保护不仅可以防止金属高温氧化及空气中有害气体侵入;而且有利于液体金属中所溶解的气体排出,降低焊缝金属的含氧量;特别适宜于活性金属、有色金属材料的焊接。借助于真空环境,电子束焊常被用于真空密封元件的焊接,使焊后元件内部保持真空状态。

3.束流可控

电子具有最小的质量(其静止质量为9.1×10-31kg)和很高的荷质比(1.76×1011C/kg),借助于附加电磁场,可以精确控制电子束的形状和运动轨迹。电子束的功率、焦点位置和电子束的扫描方式、扫描轨迹都可以通过计算机编程精确控制,使得电子束能够用于精细结构、特殊形状或空间曲线接缝的自动化焊接。通过电子束分束控制,串列扫描实现热敏感材料预热、焊接、回火一次完成;并列扫描实现多熔池对称焊接有利于防止变形;电子束束流可控性使得电子束焊机能够实现焊接、钎焊、热处理、表面改性等多种功能。

4.焊缝可达性好

电子束在真空中可以无衰减长距离传送,因而可以对狭窄空间难以接近部位的接缝进行焊接。