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电子束焊接技术的结构

电子束焊接是利用热发射或场发射阴极来产生电子,并在阴极和阳极间的高压电场作用下加速到很高的速度,经一级或二级磁透镜聚焦后,形成密集的高速电子流,当高速电子流撞击工件表面时,高速运动的电子与工件内部原子或分子相互作用,在介质原子的电离与激发作用下,将电子的动能转化为试件的内能,使被轰击工件迅速升温、熔化并汽化,从而达到焊接的目的。


真空电子束焊接由于其独特的传热机制以及纯净的焊接环境,使之与其他的熔化焊接方法相比具有如下的优点:


1.电子束穿透能力强,焊缝深宽比大,国际上可达到50:1,国内生产设备上可达15-25:1。


2.电子束焊时可以不开坡口实现单道大厚度焊接,国外研究机构的一次性单焊道焊接深度可达300毫米,国内生产设备可达70-100毫米,比弧焊可以节省辅助材料和能源的消耗数十倍,焊接效率高。


3.焊接速度快,热影响区小。电子束焊焊接速度一般在0.5-1m/min以上,电子束焊接焊缝热影响区很小,有时几乎不存在。


4.焊接变形小。电子束焊接的焊接线能最小以及“平行焊缝”的特点使得电子束焊的变形较小。因此,对于精加工的工件,电子束焊可用作最后连接工序,焊后仍保持足移高的精度。


5.真空环境下焊接有利于提高焊缝质量。真空电子束焊不仅可以防止熔化金属受到氢、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,因此特别适于活泼金属的焊接。也常用电子束焊焊接真空密封元件,焊后元件内部保持在真空状态。


6.焊接可达性好。电子束在真空中可以传到较远的位置上进行焊接,只要束流可达,就可以进行焊接。因而能够进行一般焊接方法的焊炬、电极等难以接近部位的焊接。


7.电子束易受控。通过控制电子束的偏移,可以实现复杂接缝的焊接。可以通过电子束扫描熔池来消除缺陷,提高接头质量。


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