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什么是束焊?
电子束焊是指利用加速和聚焦的电子束轰击置于真空或非真空中的焊件所产生的热能进行焊接的方法。
电子束焊因具有不用焊条、不易氧化、工艺重复性好及热变形量小的优点而广泛应用于航空航天、原子能、国防及军工、汽车和电气电工仪表等众多行业。
电子束焊是指利用加速和聚焦的电子束轰击置于真空或非真空中的焊接面,使被焊工件熔化实现焊接。真空电子束焊是应用最广的电子束焊。电子束焊是利用会聚的高速电子流轰击工件接缝处所产生的热能,使金属熔合的一种焊接方法。电子轰击工件时,动能转变为热能。电子束作为焊接热源有两个明显的特点: (1)功率密度高 , (2)精确、快速的可控性。
真空电子束焊,运用于飞行器构件等领域的束焊。
真空电子束焊是利用定向高速运动的电子束流撞击工件使动能转化为热能而使工件熔化,形成焊缝。
真空电子束焊接具有以下特点:
●最大的穿透深度,可达300MM
●最高的深宽比大于10:1。
●焊接直径可达400MM
电子束焊为什么在真空条件下进行?
电子束焊接的工作原理是:在真空条件下。从电子枪中发射的电子束在高电压(通常为20~300kV)加速下,通过电磁透镜聚焦成高能量密度的电子束。
当电子束轰击工件时,电子的动能转化为热能,焊区的局部温度可以骤升到6000℃以上。使工件材料局部熔化实现焊接。 电子束焊接特点为: ①加热功率密度大。
电子束功率为束流及其加速电压的乘积,电子束功率可从几十kW到一百kW以上。
电子束束斑(或称焦点)的功率可达106~108W/cm2,比电弧功率密度约高100~1000倍。
由于电子束功率密度大、加热集中、热效率高、形成相同焊缝接头需要的热输入量小,所以适宜于难熔金属及热敏感性强的金属材料的焊接。
②焊缝熔深熔宽比(即深宽比)大。
普通电弧焊的熔深熔宽比很难超过2。而电子束焊接的比值可高达20以上,所以电子束焊可以利用大功率电子束对大厚度钢板进行不开坡口的单面焊。从而大大提高了厚板焊接的技术经济指标。
目前电子束单面焊接的最大钢板厚度超过了100 mm,而对铝合金的电子束焊,最大厚度已超过300mm。
③熔池周围气氛纯度高。
目前,非真空电子束焊接能够达到的最大熔深为30mm,远远低于真空焊接的标准。
电子束焊是利用定向高速运动的电子束流撞击工件使动能转化为热能而使工件熔化,形成焊缝。
非真空电子束焊接是指在大气状态中进行电子束焊接。
在非真空电子束焊接中,电子束仍是在高真空条件下产生的,然后通过一组光阑、气阻通道和若干级真空室,最终到达大气压力下的环境中来对工件进行施焊。
与在真空状态下不同,在大气条件下,电子束会快速发散,即使将电子枪的工作距离限制在20-50mm,焊缝深宽比最大也只能达到5:1。
目前,非真空电子束焊接能够达到的最大熔深为30mm,远远低于真空焊接的标准。
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