一、電子束焊機(jī)是什么設(shè)備

電子束焊機(jī)是利用高速運(yùn)動(dòng)的電子束流轟擊工件的原理進(jìn)行焊接加工的一種比較精密的焊接設(shè)備，它基本上代表了最高性能的焊接水平。真空電子束焊在焊接過(guò)程中利用定向高速運(yùn)動(dòng)的電子束流撞擊工件使動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能而使工件熔化，形成焊縫。電子束能量密度高達(dá)108瓦/厘米2，能把焊件金屬迅速加熱到很高溫度，因而能熔化任何難熔金屬與合金。它不需要填充材料，一般在真空中進(jìn)行焊接，焊縫純凈、光潔、無(wú)氧化缺陷。

電子束焊接因具有不用焊條、不易氧化、工藝重復(fù)性好及熱變形量小的優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于航空航天、原子能、國(guó)防及軍工、汽車和電氣電工儀表等眾多行業(yè)。電子束焊接包含了機(jī)械、真空、高電壓和電磁場(chǎng)理論、電子光學(xué)、自動(dòng)控制和計(jì)算機(jī)等多學(xué)科技術(shù)。

二、電子束焊機(jī)工作原理

電子束焊接的基本原理是電子槍中的陰極由于直接或間接加熱而發(fā)射電子，該電子在高壓靜電場(chǎng)的加速下再通過(guò)電磁場(chǎng)的聚焦就可以形成能量密度極高的電子束，用此電子束去轟擊工件，巨大的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，使焊接處工件熔化，形成熔池，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的焊接。

根據(jù)電子束焊接的基本原理，西方國(guó)家在70年代末期研究開(kāi)發(fā)出雙金屬鋸帶電子束焊接新工藝生產(chǎn)線，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的普通高速鋼鋸帶生產(chǎn)工藝，從而大量節(jié)省了高速鋼，并提高了鋸帶的使用壽命。雙金屬鋸帶就是把具有彈性性能好的彈簧鋼和切削能力強(qiáng)的高速鋼通過(guò)電子束焊接方法而獲得的一種新型鋸帶。我國(guó)在80年代后期相繼從德國(guó)引進(jìn)若干條生產(chǎn)線以滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)高速發(fā)展的需要，但還不能完全滿足其市場(chǎng)要求。

三、電子束焊機(jī)的特點(diǎn)

1、電子束能量密度高，一般可達(dá)106~109W/cm2，是普通電弧焊和氬弧焊的100~10萬(wàn)倍，因此可實(shí)現(xiàn)焊縫深而窄的焊接，深寬比大于10:1。

2、電子束焊接，其焊縫化學(xué)成份純凈， 焊接接頭強(qiáng)度高、質(zhì)量好。

3、電子束焊接所需線能量小，而焊接速度高，因此焊件的熱影響區(qū)小、焊件變形小，除一般焊接外，還可以對(duì)精加工后的零部件進(jìn)行焊接。

4、可焊接普通鋼材、不銹鋼、合金鋼及銅、鋁等金屬、難溶金屬（如鉭、鈮、鉬）和一些化學(xué)性質(zhì)活潑的金屬（如鈦、鋯、鈾等）。

5、可焊接異種金屬， 如銅和不銹鋼、鋼與硬質(zhì)合金、鉻和鉬、銅鉻和銅鎢等。

6、電子束焊接的工藝參數(shù)，如加速電壓、束流、聚焦電流、偏壓、焊速等可以精確調(diào)整，因此易于實(shí)現(xiàn)焊接過(guò)程自動(dòng)化和程序控制，焊接重復(fù)性好。

7、電子束焊接能焊接復(fù)雜幾何形狀工件。

8、與普通焊接相比， 其焊接速率更高（尤其對(duì)于大厚件的焊接工件）。

四、電子束焊機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域

電子束焊接因具有不用焊條、不易氧化、工藝重復(fù)性好及熱變形量小的優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于航空航天、原子能、國(guó)防及軍工、汽車和電氣電工儀表等眾多行業(yè)。電子束焊機(jī)在下面領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用：

1、航天航空工業(yè)-----噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)部件、起落架、機(jī)艙段框架、精密傳動(dòng)件、火箭助推器、高壓氣瓶、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)部件等。

2、核能工業(yè)---------加速器部件、燃料棒、支架、導(dǎo)向筒、蒸發(fā)器等。

3、兵器工業(yè)---------雷達(dá)漫波導(dǎo)、平衡肘、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、增壓器渦輪等。

4、汽輪機(jī)制造業(yè)---------汽輪機(jī)葉片、隔板等。

5、汽車工業(yè)---------變速箱齒輪、行星齒輪框架、后橋、汽缸、離合器、發(fā)動(dòng)機(jī)增壓器渦輪、汽車動(dòng)力電池。

6、船舶工業(yè)---------艦艇發(fā)動(dòng)機(jī)、船機(jī)修復(fù)、攜進(jìn)器螺旋槳、魚(yú)雷部件、潛艇殼體。

7、儀表工業(yè)---------各種儀表傳感器、膜盒等。

8、電工行業(yè)---------電工合金觸頭、錳銅分流器。

9、礦山機(jī)械---------齒輪。

10、石化設(shè)備---------煉鋼爐的銅冷卻風(fēng)口。

11、能源動(dòng)力---------汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子、汽輪機(jī)隔板、鍋爐閥門(mén)的閥體等。

12、電子工業(yè)---------雙金屬帶、傳感器部件、雷達(dá)部件等。

13、醫(yī)療器械---------鈦合金支架、人工關(guān)節(jié)、人工骨骼、醫(yī)用鎳鈦合金導(dǎo)絲等。

五、電子束焊機(jī)的種類

1、電子束焊按被焊工件所在環(huán)境的真空度分

高真空電子束焊：這種電子束焊在10-4～10-1Pa的真空度下進(jìn)行焊接，是目前應(yīng)用較多的電子束焊，工件大小易受工作室尺寸的限制。

低真空電子束焊：低真空電子束焊的工作真空度介于10-1～10Pa，真空系統(tǒng)簡(jiǎn)單，啟動(dòng)相對(duì)較快，同時(shí)減弱了焊接時(shí)的金屬蒸發(fā)。

非真空電子束焊：這種電子束焊是將真空條件形成的電子束流引入到大氣環(huán)境中對(duì)工件進(jìn)行焊接，已經(jīng)擺脫了真空室對(duì)工件尺寸的限制，但對(duì)工作距離與焊縫寬深比有要求。

2、按電子束焊機(jī)的加速電壓分

高壓電子束焊：加速電壓范圍60～150kV，可得到直徑小、功率密度大的束斑和深寬比大的焊縫。

中壓電子束焊：加速電壓范圍30～60kV。

低壓電子束焊：加速電壓范圍低于30kV，適用于焊縫深寬比不高的薄板材料的焊接。

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