电子束焊新技术和新工艺讲解
电子行业电子束焊
电子行业电子束焊1. 引言电子束焊(Electron Beam Welding)作为高能电子束照射和加热材料表面来实现焊接目的的一种焊接技术,广泛应用于电子行业。
电子束焊具有高能量、高聚焦度、高功率密度等优点,能够实现高质量的焊接效果。
本文将介绍电子束焊在电子行业中的应用以及其工艺特点和优点。
2. 电子束焊在电子行业中的应用电子束焊作为一种高精度、高效率的焊接方法,被广泛应用于电子行业。
其主要应用包括以下几个方面:2.1 集成电路的封装在集成电路封装过程中,需要将封装芯片与引线焊接在一起。
电子束焊因其高能量的特点可以快速将引线和芯片焊接到一起,而不会造成局部过热的问题。
这对于保证芯片的性能和稳定性非常重要。
2.2 电子器件的组装电子器件的组装过程中,通常需要将不同的零件焊接在一起。
电子束焊因其高能量的特点可以快速将不同材料的零件焊接在一起,而不会对零件产生过多的热影响。
这种焊接方法可以确保焊点的质量和稳定性。
2.3 超导材料的制备在电子行业中,超导材料的制备是一项非常重要的工作。
电子束焊因其高能量的特点可以在材料表面形成高密度的热源,以实现超导材料的制备和改性。
2.4 电子元器件的修复在电子行业中,电子元器件的修复是一项常见的任务。
电子束焊因其高能量的特点可以将受损的电子元器件与其他部件焊接在一起,以实现修复的目的。
3. 电子束焊的工艺特点电子束焊作为一种特殊的焊接方法,具有以下工艺特点:3.1 高能量密度电子束焊使用高能电子束进行焊接,电子束能量密度非常高,可以使焊接过程中的热输入量和焊接速度得到很好的控制,从而实现高质量的焊接效果。
3.2 高聚焦度电子束焊使用电磁透镜系统聚集电子束,使其能量集中在很小的焦点上。
这种高聚焦度使得焊接过程中的热影响区域非常小,对焊接材料的热影响较小,可以减少变形和应力的产生。
由于电子束焊的高能量密度和高聚焦度特点,可以在很短的时间内完成焊接过程。
这种高速度的焊接可以提高生产效率,减少生产成本。
(焊接课件先进连接技术)电子束焊接技术
15A型高压电子束焊机,此焊机是国内第一台自行设
计、自行制造的高压电子枪和大型真空室(9m3)
的高压电子束焊机,填补了国内空白,达到80年代
末世界先进水平。焊机功率为15kW,加速电压为
150kV。在此焊机上,完成了多种航空航天发动机零
部件的焊接工作,同时焊接了原子能射线发生器、
雷达慢波导、导弹壳体、汽车变截面轴、石油钻头
采用电子束焊焊接厚大件时,比其他焊接方法具有明 显的优势,为了克服大型真空电子束焊机造价高、抽真空 时间长的缺点,非真空电子束焊的研究及应用成为热点, 近年英国焊接研究所采用非真空电子束焊焊接铜制核废料 罐,取得了良好的社会和经济效益。图3所示是非真空电 子束焊机示意图。德国阿亨大学焊接研究所(iSF)也在 开展大功率非真空电子束焊焊接设备及工艺的研究
在我国其他工业中,采用电子束焊的主要有高压气 瓶、核电站反应堆内构件筒体、汽车齿轮、电子传 感器、雷达慢波导等;另外,炼钢炉的铜冷却风口、 汽轮机叶片等也有的采用电子束焊焊接。
在我国,电子束焊焊接技术在工业中将进一步应用, 但需解决的问题是:
① 焊接可靠性、稳定性及质量在线检测技术的发 展;
② 新产品设计与电子束焊技术的有机结合; ③ 焊缝自动对中与跟踪的自适应控制技术的发展; ④ 深穿透机理及电子束与材料交互作用等物理现
(4)大功率表面处理技术的开发
过去电子束表面处理应用的设备功率在 200kW以下,现在日本、前苏联等研究了 500kW的电子束热源,用于涂层处理工艺。 06:54
(5)复合式电子束加工设备的研制 随着工业用途的增加,要求电子束加工设备具有综合
功能。俄罗斯1994年制定了多功能综合型电子束加工设备 的研制计划,研制多功能综合型电子束加工设备,具有电 子束焊、钎焊、局部热处理、表面强化等功能,功率为 60kW,加速电压为60kV,配有两个以上电子枪,采用计 算机及CNC控制。 (6)非真空电子束焊焊接设备及工艺的研究和应用
电子行业电子束焊接
电子行业电子束焊接简介电子束焊接是一种常用于电子行业的高精度焊接技术。
它利用电子束的高能量特性,将焊接材料加热至高温,快速融化并连接在一起。
电子束焊接具有精度高、焊接速度快和热影响区小等优点,广泛应用于半导体、电子元件和电路板的制造过程中。
工艺流程电子束焊接的工艺流程包括以下几个步骤:1.准备工作:对焊接材料进行清洁处理,确保表面不含杂质和氧化物。
同时,需要根据焊接要求确定焊接参数,包括电子束功率、聚焦电压和聚焦电流等。
2.对焊接材料进行定位和夹持:将待焊接的材料放置在焊接台上,并使用夹具进行固定,以确保焊接过程中的稳定性和准确性。
3.开始焊接:启动电子束装置,将电子束聚焦并瞄准焊接位置。
电子束穿过电子枪并聚焦在工件上,加热焊接材料达到融化温度并实现焊接。
4.焊接结束:完成焊接后,关闭电子束装置,等待焊接区域冷却。
同时,对焊接区域进行检查,确保焊接质量符合要求。
特点和优势电子束焊接在电子行业中得到广泛应用,主要受益于以下几个特点和优势:•高精度:电子束焊接能够提供非常精确的焊接结果,焊接位置和焊缝的尺寸控制非常准确,有助于保证电子产品的稳定性和可靠性。
•焊接速度快:电子束焊接的加热速度非常快,因为电子束本身具有高能量,能够迅速将焊接材料加热至融化温度。
相比传统焊接方法,电子束焊接能够大大缩短焊接时间,提高生产效率。
•热影响区小:电子束焊接时,焊接区域受热的时间非常短,因此在焊接过程中产生的热量对材料周围的影响非常小。
这意味着电子束焊接可以避免或减少由于热应力引起的变形和损坏,提高焊接质量。
•适用范围广:电子束焊接可以应用于各种材料的焊接,包括金属、陶瓷和非金属材料。
它在不同类型的电子元件、半导体和电路板的制造过程中都有重要的应用价值。
•自动化程度高:电子束焊接可以与自动化设备相结合,实现工艺的自动化和智能化。
通过编程和机器控制,可以实现焊接参数的精确控制和焊接过程的自动化控制。
应用案例LED封装在LED封装过程中,电子束焊接被广泛应用于焊接LED芯片和良好导热性能的基座之间的连接。
现代焊接技术中的电子束焊接技术
现代焊接技术中的电子束焊接技术摘要:在我国机械焊接的领域中,由于焊接件以及被焊接件的材质以及形式在不断的变化过程中,导致了我国传统形式水上的焊接技术,虽然仍然在应用,但是已经越来越不适应新材料的焊接要求,因此我国的焊接领域在不断的进行焊接技术的创新和发展。
本文先分析电子束焊接技术的特点及分类,其次探討现代焊接技术中的电子束焊接技术。
关键词:现代;焊接;技术;电子束焊接1 前言就我国现阶段的工业化发展情况来说,焊接广泛应用于多种材料的连接,而随着高新技术的不断发展,原来的传统焊接方式也转化为激光、电子束焊等先进的焊接技术。
可以说,无论是在建筑行业,还是车辆、机械、医疗设备等方面,离开焊接技术是根本无法运转的。
而随着与国外交流的增多,现代焊接技术已经有了异种材料的非金属材料的连接技术,而在产品表面设计方面也有了更好的创新制作方法,可以说,焊接技术的发展前景是非常光明的,焊接技术的未来充满了希望。
2 电子束焊接技术的特点及分类2.1 电子束焊接技术的特点电子束焊接技术主要就是利用电子束的高能量,将电子束进行集中控制,达到焊接材料的焊接目的。
电子束焊接技术在形成机理上同一般形式上的焊接技术有非常大的区别。
在应用电子束焊接技术进行焊接操作的过程中,首先我们要通过高压焊接加速专用装置的作用形成具有高功率效能的电子束;其次是有效的利用磁透镜的作用找到焊接焦点,在电子束焊接的过程中,电子束的动能能够有效的转化为焊接热能,这样就能够高质量的达到焊接材料需要的焊接要求。
在电子束焊接技术应用的过程中,电子束的焊接特点有以下几点,由于电子束的焊接能力较大,这样就会让焊接操作在较短的时间内完成,提升了焊接的工作效率。
又因为电子束焊接技术在应用的过程中具有较小的受热区间,因此在焊接的过程中具有非常小的焊接变形[1]。
除了上述电子束焊接技术的优点,电子束焊接技术在应用的过程中还有一些缺点存在,首先就是电子束焊接在应用的过程中前期准备较为复杂,加工成本需求很大。
《电子束焊》课件
本课件介绍了电子束焊的基本原理、应用领域、设备、焊接材料以及质量控 制等关键内容。通过详细讲解,并结合实际案例与图像展示,帮助大家全面 了解电子束焊技术。
电子束焊简介
电子束焊是一种高能束焊技术,利用高速运动的电子束对焊接部位进行加热和熔化,从而实现金属零件的连接。 它具有高能量密度、焊接速度快等优势。
用于焊接航空发动机、航天器和导弹等高精度结构件。
2
电子工业
适用于微观尺寸的器件和电子封装的焊接,具有高精度和高速度的优势。
3
生命科学
常用于医疗器械、人工关节以及医疗器械的生产制造。
4
其他应用领域
还广泛应用于船舶、汽车、机械制造等领域的焊接和制造工艺。
焊接设备
电子枪
电子束产生的关键设备,产生高速电子束并控制束 流。
束流控制装置
通过磁场和电场控制束流的方向和位置。
聚焦镜系统
利用透镜等设备将束流聚焦成细小的束斑。
抽真空系统
保证焊接区域的真空环境,减少气体干扰。
焊接材料
焊接材料的要求和选型
根据焊接工艺的要求,选择合适的金属材料和 焊接材料,保证焊接质量。
涂层焊接的特殊要求和处理
对于涂层材料,需要特殊的处理和焊接工艺, 确保涂层品质。
2 未来的发展方向
随着技术的不断发展,电子束焊将实现更高的焊接速度和更广泛的应用领域。
参考文献
相关研究论文
详细介绍了电子束焊技术的 研究成果和应用案例。
相关标准和规范
列出适用于电子束焊的相关 标准和规范。
相关书籍和资料
推荐一些电子束焊技术方面 的经典书籍和实用资料。
电子束焊的基本原理
Байду номын сангаас电子束产生与控制
焊接工艺的电子束焊接技术要点
焊接工艺的电子束焊接技术要点电子束焊接是一种常用的高能焊接方法,它利用电子束瞬间加热和熔化焊缝两侧的金属材料,实现焊接连接。
电子束焊接技术具有独特的优势,例如焊接速度快、熔化区热影响小、焊缝质量高等。
下面将介绍电子束焊接技术的要点。
一、电子束焊接工艺电子束焊接工艺主要包括焊接设备、焊接参数选择、焊接前的准备工作以及焊接后的处理等方面。
1. 焊接设备电子束焊接设备由电子枪、真空室及真空系统、电控系统和辅助设备组成。
其中,电子枪是电子束焊接的核心部件,它由电子发射器、聚焦装置和偏转装置等组成。
2. 焊接参数选择焊接参数的选择对焊接质量至关重要。
常见的焊接参数包括加速电压、聚焦电流、聚焦电压和扫描速度等。
这些参数的选择要根据具体焊接材料和工艺要求来确定,以实现最佳的焊接效果。
3. 焊接前的准备工作焊接前的准备工作包括清洁焊接表面、安装和对齐工件以及确定焊接位置等。
为了保证焊接质量,工件表面必须彻底清洁去除杂质。
此外,工件的安装和对齐对焊接结果也有重要影响,需要严格按照工艺要求进行操作。
4. 焊接后的处理焊接完成后,需要对焊接接头进行检查和处理。
可以采用非破坏性检测方法,例如X射线检测和超声波检测等,来评估焊接接头的质量。
同时,还可以对焊接接头进行后续处理,例如涂敷防腐剂、热处理和机械加工等,以提高焊缝的性能和外观。
二、电子束焊接技术的要点1. 选择合适的焊接参数电子束焊接的焊接参数选择十分重要。
加速电压和聚焦电流的组合将决定电子束的能量密度,从而影响着焊缝的形态和质量。
同时,聚焦电压和扫描速度的设置也会影响焊接接头的宽度和深度。
因此,在实际操作中,需要根据具体要求进行合理的参数选择。
2. 确保较好的真空环境在电子束焊接过程中,要保持较好的真空环境,以确保电子束的稳定和焊接质量的提高。
真空度的要求根据具体工艺和焊接材料而变化,但通常要求真空度在10^-4至10^-5 Pa之间。
3. 控制焊接速度和扫描模式焊接速度的选择需要综合考虑焊接材料的熔化温度、热导率以及焊缝的质量要求等因素。
特种焊接——电子束焊新技术和新工艺
5.电子束焊的应用范围电子束焊由于具有改善接头力学性能、减小缺陷、保证焊接稳定性、大大减少生产时间等优点,其所具有的优越性使得其在工业发达国家得到了迅速发展和广泛应用。
电子束焊产品已由原子能、火箭、航空航天等国防尖端部门扩大到机械工业等民用部门。
电子束焊接主要用于质量或生产率要求高的产品,焊接技术可应用于下列材料和场合:(1)除含锌高的材料(如黄铜)、低级铸铁和未脱氧处理的普通低碳钢外,绝大多数金属及合金都可以用电子束焊接。
(2)可以焊接熔点、热导率、溶解度相差很大的金属。
(3)可不开坡口焊接厚度不大的工件,焊接变形小;能焊接可达性差的焊缝。
(4)可用于焊接质量要求高、在真空中使用的器件,或用于焊件内部要求真空的密封器件;焊接精密仪器、仪表、电子工业中的微型器件。
(5)散焦电子束可用于焊前预热或焊后冷却,还可用于钎焊热源。
6.电子束焊的设备与装备电子束焊机通常由电子枪、高压电源、控制系统、真空工作室、真空系统、工作台及辅助装置等几大部分组成。
选用电子束焊设备时,应综合考虑被焊材料、板厚、形状、产品批量等因素。
一般来说,焊接化学性能活泼的金属(如W、Ta、Mo、Nb、Ti)及其合金应选用高真空焊机;焊接易蒸发的金属及其合金应选用低真空焊机;厚大焊件应选用高压型焊机,中等厚度工件选用中压焊机;成批量生产时应选用专用焊机,品种多、批量小或单件生产选用通用型焊机。
7.电子束焊的焊接工艺7.1焊前准备(1)结合面的加工与清理电子束焊接头金属紧密配合无坡口对接形式,一般不加填充金属,仅在焊接异种金属或合金,又确有必要时才使用填充金属。
要求。
宽焊缝比窄焊缝对结合面要求可放宽,搭接接头也不必过严。
结合面经机械加工,表面粗糙度一般为1.5~25m焊前必须对焊件表面进行严格清理,否则易产生焊缝缺陷,力学性能变坏,还影响抽气时间。
清理完毕后不能再用手或工具触及接头区,以免污染。
(2)接头装配电子束焊接头要紧密结合,不留间隙,尽量使结合面平行,以便窄小的电子束能均匀融化接头两边的母材。
电子束焊接新工艺介绍
电子束焊接新工艺介绍电子束焊接是一种高能束焊接工艺,利用高速电子束来熔化和连接金属材料。
它具有高效、高精度和无污染等优点,因此在航空航天、能源、电子和汽车制造等领域得到了广泛的应用。
本文将介绍电子束焊接的原理、应用以及其在新工艺中的创新。
1. 电子束焊接原理电子束焊接利用高速电子束的热能将焊件加热到熔点,并通过材料的自身表面张力形成液态金属池,从而实现焊接。
电子束产生器通过热发射电子枪发射高速电子束,通过电子光学系统将电子束聚焦到焊接点上。
在焊接过程中,焊件表面与电子束相互作用,将大部分电子能量转化为热能,使焊接点迅速升温并熔化。
2. 电子束焊接的应用电子束焊接广泛应用于如下领域:2.1 航空航天领域航空航天领域对焊接接头的质量和可靠性要求非常高。
电子束焊接由于其高能量聚焦和熔池稳定性的特点,成为航空航天部件的首选焊接工艺,能够确保接头的强度和密封性。
2.2 能源领域电子束焊接广泛应用于核电站中的管道和容器的焊接,能够保证焊缝的强度和耐高温性能。
同时,在太阳能光伏领域,电子束焊接可以高效地连接光伏电池片和电池组件,提高太阳能电池的转换效率。
2.3 电子领域电子束焊接可以用于连接微电子器件和半导体材料。
其高能量聚焦和熔池稳定性使得焊缝的尺寸控制精度高,适用于微尺寸器件的焊接,如微芯片、集成电路和MEMS。
2.4 汽车制造领域电子束焊接在汽车制造中常用于焊接车身结构和发动机部件。
电子束焊接可以实现高强度焊缝和减少变形,提高汽车的结构强度和安全性能。
3. 电子束焊接新工艺创新近年来,电子束焊接工艺在不断创新发展中引入了一些新的技术和方法。
以下是一些典型的创新应用:3.1 多束电子束焊接多束电子束焊接利用多个电子束同时对焊件进行加热,可以提高焊接速度和效率,同时减少焊接变形。
这种方法广泛应用于大批量零件的快速焊接,如汽车车身焊接和飞行器结构焊接。
3.2 电子束熔覆电子束熔覆是一种利用电子束加热将金属粉末加热到熔点,并喷射到基体表面形成涂层的工艺。
焊接新技术-电子束焊
焊接新技术-电⼦束焊电⼦束焊⼀、电⼦束焊的基本原理电⼦束焊是⼀种⾼能束流焊接⽅法。
⼀定功率的电⼦束经电⼦透镜聚焦后,其功率密度可以提⾼到106 W/cm2以上,是⽬前已实际应⽤的各种焊接热源之⾸。
电⼦束传送到焊接接头的热量和其熔化⾦属的效果与束流强度、加速电压、焊接速度、电⼦束斑点质量以及被焊材料的热物理性能等因素有密切的关系。
⼆、电⼦束焊的特点1.电⼦束焊的优点(1)电⼦束穿透能⼒强,焊缝深宽⽐⼤。
通常电弧焊的深宽⽐很难超过2:1,⽽电⼦束焊的深宽⽐可达到60:1以上,可⼀次焊透0.1~300mm厚度的不锈钢板。
(2)焊接速度快,热影响区⼩,焊接变形⼩。
电⼦束焊速度⼀般在1m/mm 以上。
电⼦束焊缝热影响区很⼩。
由于热输⼈低,控制了焊接区晶粒长⼤和变形,使焊接接头性能得到改善。
由于焊接变形⼩,对精加⼯的⼯件可⽤作最后连接⼯序,焊后⼯件仍保持⾜够⾼的尺⼨精度。
(3)焊缝纯度⾼,接头质量好。
真空电⼦束焊接不仅可以防⽌熔化⾦属受氢、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,因⽽特别适于活泼⾦属的焊接,也常⽤于焊接真空密封元件,焊后元件内部保持在真空状态。
可以通过电⼦束扫描熔池来消除缺陷,提⾼接头质量。
(4)再现性好,⼯艺适应性强。
电⼦束焊的焊接参数可独⽴地在很宽的范围内调节,易于实现机械化、⾃动化控制,重复性、再现性好,提⾼了产品质量的稳定性。
通过控制电⼦束的偏移,可以实现复杂接缝的⾃动焊接;电⼦束在真空中可以传到较远(约500mm)的位置上进⾏焊接,因⽽也可以焊接难以接近部位的接缝。
对焊接结构具有⼴泛的适应性。
(5)可焊材料多。
电⼦束焊不仅能焊接⾦属和异种⾦属材料的接头,也可焊⾮⾦属材料,如陶瓷、⽯英玻璃等。
真空电⼦束焊的真空度⼀般为5×10-4Pa,尤其适合焊接钛及钛合⾦等活性材料。
2.电⼦束焊的缺点:(1)设备⽐较复杂,投资⼤,费⽤较昂贵。
(2)电⼦束焊要求接头位置准确,间隙⼩⽽且均匀,因⽽,焊接前对接头加⼯、装配要求严格。
航空发动机制造的电子束焊接技术分析
航空发动机制造的电子束焊接技术分析航空发动机制造是航空工业中的重要一环,而电子束焊接技术则是航空发动机制造中不可或缺的关键工艺之一。
本文将对航空发动机制造中电子束焊接技术的应用进行深入分析,对该技术的原理、优势和发展趋势进行探讨。
一、电子束焊接技术的原理电子束焊接是一种利用电子束的高速能量来熔化焊缝,并实现焊接的工艺。
其原理是在真空或几乎真空的环境中,利用电子枪产生高速电子束,通过控制电子束的运动轨迹和能量大小,将其瞄准焊接部位,使焊接部位受到电子束的瞬间高温熔化,从而实现焊接。
电子束焊接技术的主要特点包括焊接温度高、焊缝较窄、热影响区小、焊接速度快、热变形小等。
这些特点使得电子束焊接技术在航空发动机制造中具有得天独厚的优势,成为航空发动机关键零部件焊接的首选技术之一。
1. 高温合金零部件的焊接航空发动机中使用的大部分零部件都是由高温合金材料制成的,而这些高温合金材料往往难以进行常规的焊接。
而电子束焊接技术的高能量密度和局部加热能力,使其能够轻松应对这些高难度的焊接任务。
航空发动机中的涡轮叶片、轴承支座等关键零部件的焊接往往采用电子束焊接技术,确保了零部件的高质量和可靠性。
2. 不锈钢和钛合金的焊接航空发动机中有些零部件的结构非常复杂,包括内部空腔、壁厚不均匀、边缘形状复杂等特点。
这些零部件的焊接需要一定的工艺技术和装备保证。
而电子束焊接技术由于其焊接过程不受重力和惯性的影响,能够在复杂结构零部件的焊接工艺中发挥其独特优势,确保焊接质量。
1. 自动化程度提高随着航空发动机制造的数字化和智能化程度不断提高,电子束焊接技术也向着自动化方向不断发展。
自动化的焊接设备和控制系统能够实现焊接过程的智能化控制和监测,提高焊接效率和质量。
2. 材料范围扩大随着航空发动机制造中新材料的不断涌现,电子束焊接技术也在不断扩大其适用材料的范围。
除了传统的高温合金、不锈钢和钛合金,电子束焊接技术也逐渐应用于复合材料、高强度钢等新型材料的焊接工艺中。
电子束焊接技术的最新进展
电子束焊接技术的最新进展电子束焊接技术是一种新兴的焊接技术,其特点是焊接速度快、焊接质量高、对焊接物表面的准备要求低等特点,目前已经广泛应用于航空航天、电子、汽车等领域。
本文将会探讨电子束焊接技术的最新进展。
一、电子束焊接技术概述电子束焊接技术,是利用电子束的高速度和高能量进行焊接的一种方法。
该技术可以在高真空环境下进行,温度和气压几乎没有影响,因此可以保证焊接的质量和稳定性。
不仅如此,电子束焊接技术还可以对大型、复杂的结构进行精密焊接,如航空发动机燃烧室、火箭发动机臼板等。
电子束焊接技术的原理比较简单,就是利用电子束在焊接区域产生高热,使得焊接区域的金属融化,进而形成焊缝。
因为电子束可以比其他热源更容易地聚焦到极小的面积内,所以焊缝的宽度非常细,一般在0.1-0.2mm之间。
二、电子束焊接技术的最新进展1.高功率电子束焊接技术电子束焊接技术在航空航天、汽车、电子、船舶等领域得到了广泛应用,但是传统的电子束焊接技术存在焊接速度受限、焊接深度不够等一些局限性。
近年来,随着高功率电子束源的出现,电子束焊接技术的局限性得到了改进。
高功率电子束焊接技术可以提高焊接速度和焊缝深度,从而大大提高了电子束焊接的效率和质量。
2.复合材料电子束焊接技术复合材料在飞机、汽车、车辆、运动器材等领域应用广泛,传统的焊接方法会导致材料的损伤和热变形。
而电子束焊接技术可以减少这些负面影响,并进行更加精细的焊接。
利用电子束焊接技术,可以实现不同种类、不同厚度的复合材料之间的焊接,而且焊接效果非常好,焊缝强度高,且没有损伤。
3.自适应控制技术电子束焊接技术的焊接质量非常依赖于焊接过程的精密度和稳定性,如果焊接过程中出现一些变化,很可能会导致焊接效果的下降。
自适应控制技术可以通过对焊接过程中各个参数的实时监测和调整来确保焊接质量始终保持在最佳状态。
这种技术可以提高焊接的成功率和通过率,并且减少因焊接过程中出现问题而导致的损失。
4.数字焊接技术数字焊接技术基于数学模型和物理模型,采用数值计算方法对焊接过程进行模拟分析。
最先进的火箭焊接工艺
最先进的火箭焊接工艺火箭焊接技术是现代航天工程中至关重要的一部分,其质量和可靠性直接影响到火箭发射的成功与否。
随着科技的发展,火箭焊接工艺也在持续改进和创新,以满足对焊接质量的更高要求和更大挑战。
下面将介绍一些目前最先进的火箭焊接工艺。
1. 精密激光焊接技术: 精密激光焊接技术是一种高能量密度的焊接方法,它通过聚焦的激光束将能量直接输送到焊缝上,从而实现了高速、高精度的焊接。
这种技术能够在对焊材产生最小的变形和热影响区域的同时,确保焊缝质量和强度。
精密激光焊接技术适用于各种材料,包括铝合金、钛合金和不锈钢等,因此在航天器的外壳和结构焊接中得到广泛应用。
2. 电子束焊接技术: 电子束焊接技术是一种高能束焊接方法,通过电子束在焊缝上产生高能量密度的聚焦束,瞬间将焊缝加热并融化,实现焊接。
电子束焊接技术具有焊接速度快、熔化深度大、熔化区热影响小等优点。
它在焊接复杂形状的零件、超合金材料和高强度钢材料等方面具有独特的优势,因此在火箭发动机喷管的焊接中得到广泛应用。
3. 爆炸焊接技术: 爆炸焊接技术是一种利用爆炸产生的高温和高压力来实现焊接的方法。
它通过在焊缝上设置爆炸装置,产生的爆炸波将材料迅速冲击并瞬间加热,使其达到熔化点,然后将两个焊缝材料迅速压合固化,实现焊接。
爆炸焊接技术具有焊接速度快、热影响区小、焊接强度高等优点。
它在火箭推进剂管焊接以及其他对接接合的部件中得到广泛应用。
4. 摩擦搅拌焊接技术: 摩擦搅拌焊接技术是一种利用转动工具在接触面上产生摩擦热来实现焊接的方法。
该方法通过旋转的焊接工具对接的部件进行摩擦热加热,并通过压力使其发生塑性变形,最终形成焊缝。
摩擦搅拌焊接技术具有焊接速度快、热影响区小、焊缝质量高等优点。
它在大型复合材料件的焊接以及航天器外壳和结构件的焊接中得到广泛应用。
总结起来,目前最先进的火箭焊接技术包括精密激光焊接、电子束焊接、爆炸焊接和摩擦搅拌焊接等。
这些工艺在焊接速度、焊缝质量、热影响区以及适应性方面都具有很大的优势,能够满足火箭发射对焊接质量和可靠性的严格要求。
焊接新技术电子束焊
焊接新技术电子束焊焊接新技术——电子束焊随着科技的不断进步,焊接技术也在不断革新。
电子束焊作为一种新兴的焊接技术,具有许多优势,被广泛应用于各个领域。
本文将介绍电子束焊技术的原理、应用以及其对焊接领域的影响。
一、电子束焊技术简介电子束焊是利用电子束在高真空环境中对焊缝进行加热与熔化的焊接方法。
通过电子束的高能量和高密度,焊缝能够迅速达到熔化温度,完成焊接过程。
电子束焊具有无需填充材料、焊接速度快、热影响区小等优势。
二、电子束焊技术的原理电子束焊利用高能电子束对焊接材料进行加热,使其瞬间达到熔点并形成焊缝。
电子束产生的源头为电子枪,通过极高的电压加速电子束,并通过聚焦装置使其形成高密度的电子束。
高能电子束打击到焊接材料上时,将能量转化为热量,使焊接材料瞬间熔化并形成焊接。
电子束的能量和速度可调节,可以实现对焊接过程的精确控制。
三、电子束焊技术的应用1. 航空航天领域:电子束焊技术在飞机、火箭等航空航天器件的制造中得到广泛应用。
由于电子束焊的焊缝形成快、热影响区小,可以确保焊接零件的高强度和耐疲劳性能,提高了飞行器的安全性。
2. 汽车制造:电子束焊技术在汽车制造业中有着重要的地位。
它能够快速、高效地焊接汽车零部件,提高了汽车的整体质量和制造效率。
3. 能源行业:电子束焊技术在核电站、石油化工等能源行业中得到广泛应用。
它可以实现对焊接工艺的精确控制,确保焊缝的质量,提高了设备的运行安全性。
4. 其他领域:电子束焊技术还应用于电子器件、医疗器械、精密仪器等领域,其高能量和高精度的优势使其成为这些领域中必不可少的焊接工艺。
四、电子束焊技术的发展趋势随着科技的不断进步,电子束焊技术也在不断演进和创新。
未来,电子束焊技术有望实现以下发展:1. 自动化:电子束焊技术将更加智能化,实现焊接过程的自动化控制,提高生产效率。
2. 材料扩展:电子束焊技术将适用于更多种类的焊接材料,满足不同行业的需求。
3. 环保节能:电子束焊技术将更加注重能源利用效率,减少焊接过程中的能源消耗和环境污染。
电子束焊接技术应用新方向
电子束焊接技术应用新方向摘要:电子束焊接由于具有热影响区小、聚焦焦点小且能量密度高以及不受被焊工件是否导电的限制,其在复合材料、c纳米管以及绝缘材料焊接方面具有一定的优势。
电子束焊接复合材料过程中能够在较小的热影响区下使基材熔化但保证增强相不发生分解,与此同时亦能抑制母材的高温蒸发,最终得到性能优良的焊缝结构。
c纳米管需要改变其化学键合来实现焊接,电子束能量在c化合键破坏阈值附近,因此能够实现c纳米管的原位破坏并重新形成键合。
绝缘材料虽然在电子束焊接过程中虽然会在表面形成电子积累而形成负电势,但远小于电子束加速电压,所以电子束焊接能够实现绝缘材料之间的焊接。
关键词:电子束焊接复合材料 c纳米管绝缘材料科技的进步已使钢铁等传统结构材料的的需求量逐年减少,取而代之的是复合材料、碳材料、ti及其合金、zr及其合金等。
因此对于复合材料的连接问题正日益被重视起来,而电子束焊接能够在复合材料焊接发面具有不可替代的优势和能力。
由于电子束能够被聚焦,当前透射电子显微镜的分辨率可达零点几个纳米,说明电子束的聚焦斑尺寸应该也在这个量级,所以电子束焊接可用来焊接诸如c纳米管以及晶须等纳米材料。
传统的氩弧焊以及电弧焊等焊接方法均要求被焊工件是电的良导体,所以绝缘体之间的焊接问题亟待解决,但电子束不受工件是否导电的限制,在绝缘材料的连接上显示了独到的优势。
本文将着重阐述电子束焊接在复合材料、c纳米管以及绝缘体焊接中的应用。
1、电子束焊接在复合材料焊接中的应用复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学方法,在宏观上组成具有新性能的材料。
各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。
铝基复合材料具有高的比强度、高比模量、耐高温、耐腐蚀、耐磨损、导电导热性能好、热膨胀系数小等优点,应用于航空航天、军事、汽车和电子工业等领域。
[1]南京航空航天大学的季小辉[2]等综述了sic颗粒增强铝基复合材料的电子束焊接研究现状,文中指出sic颗粒增强铝基复合材料电子束焊接存在一系列问题:已有研究表明sic颗粒增强铝基复合材料直接进行电子束焊接,其焊缝不容易成型,这是由于在焊接过程会生成脆性相al4c3,再有就是al 基体本身在焊接过程中蒸发较为严重,在焊缝处仅剩下sic骨架,而且熔池附近的熔融金属中由于存在不熔物sic,使得金属的流动性变差,不能及时回填到焊缝中,使得焊缝不能成型。
电子束焊接PPT课件
第一章 绪 论
§一.一电子束焊接技术概述
一.一.一电子束焊接发展简史
– 电子束的发现迄今已有一00多年的历史; – 电子束焊接技术起源于德国一九四八年前西德物理
学家K.H.Steigerwald首次提出用电子束焊接的设想; – 一九五四年法国J.A.Stohr博士成功焊接了核反应堆
燃料包壳标志电子束焊接金属获得成功; – 一九五七年一一月在法国巴黎召开的国际原子能燃
第二章 电子束焊接原理及设备
二 分类
按照真空室压力:
– 高真空电子束焊机 – 低真空电子束焊机 – 非真空电子束焊机
按照加速电压:
– 高压型电子束焊机 – 中压型电子束焊机 – 低压型电子束焊机
按照电子枪固定方式:
– 动枪式电子束焊机 – 定枪式电子束焊机
第二章 电子束焊接原理及设备
二.二.二真空电子束焊机构造及工作原理 一 真空电子束焊机基本构成
电子束焊接技术 用于汽车制造
汽车变速器齿轮加工
航天产品的 电子束焊接
推力室身部与头部的铌钛 异种金属电子束焊接
推力室身部铜钢 异种金属电子束焊接
电子束焊接新技术
电子束焊接能量控制技 术—多焦点、多束
德国PTR公司生产的ebw三000/一五-一五0CNC型电子束焊机 真空室:一.七m×一.二五m× 一.四五m ; 额定功率:一五KW;额定电压:一五0KV
第三章 真空电子束焊接工艺
§三.二电子束焊接接头设计
• 三.二.一接头设计原则
• 三.二.二接头型式
– 对接接头 – 角接接头 – T型接头 – 搭接接头 – 边接接头 – 圆柱体对接接头 – 特殊接头
第三章 真空电子束焊接工艺
§三.三 真空电子束焊接工艺过程 §三.四电子束焊缝常见缺陷及防止措施
电子束焊接技术
电子束焊接技术电子束焊接技术(Electron Beam Welding,EBW)是一种高能束焊接技术,采用电子束作为能量源进行焊接。
它具有高能量密度、深焊能力和小热影响区等优势,广泛应用于航空航天、汽车制造和核工程等领域。
本文将介绍电子束焊接技术的原理、应用及未来发展趋势。
一、电子束焊接技术的原理电子束焊接技术利用带电粒子束(即电子束)的动能进行焊接。
它通过加速器将电子加速到非常高的速度,然后通过电场或磁场控制电子束的方向进行聚焦。
当电子束聚焦到极小的直径时,电子与被焊接材料碰撞并转化为热能。
这种高能量密度的热能可瞬间将工件局部区域加热至熔化状态,形成焊缝。
二、电子束焊接技术的应用1. 航空航天领域:电子束焊接技术在航空航天领域具有广泛的应用。
它能够焊接高强度、高温合金材料,满足飞机发动机、燃气轮机和航天器的要求。
电子束焊接技术还能实现长轴件的自动化焊接,提高生产效率。
2. 汽车制造:汽车制造行业对焊接质量和效率有着严格的要求。
电子束焊接技术能够焊接汽车车身、发动机和底盘等关键部件,确保焊缝的强度和密封性。
此外,电子束焊接技术还可以减少零件的变形,提高整体车身结构的稳定性。
3. 核工程:核工程领域要求焊接材料具有高强度和较低的辐射损伤。
电子束焊接技术能够实现高纯度材料的焊接,避免杂质引入。
电子束焊接技术还可以焊接厚度较大的核材料,保证核反应堆等设备的可靠性和安全性。
三、电子束焊接技术的未来发展趋势随着科学技术的不断进步,电子束焊接技术也将迎来更广阔的应用前景。
以下是未来电子束焊接技术的发展趋势:1. 自动化与智能化:随着自动化技术的不断发展,电子束焊接技术将越来越多地应用于自动化生产线。
通过与机器人和控制系统的集成,实现焊接过程的自动控制和监测。
2. 优化设计与模拟:利用计算机辅助设计和数值模拟软件,对电子束焊接过程进行优化设计和模拟预测。
通过模拟分析,优化焊接参数和工艺,提高焊接质量和效率。
电子束焊接工艺简介
电子束焊接工艺简介电子束焊接是一种高效、精密的焊接技术,由于其在电子工业、航空航天等领域的广泛应用,成为热门研究和关注的焦点。
本文将对电子束焊接的工艺流程、特点以及应用进行简要介绍。
一、电子束焊接的工艺流程电子束焊接是一种高能量密度激光焊接方法,通过电子束束流的聚焦,将热能集中在焊缝上,使焊缝迅速熔化并形成牢固的焊接接头。
其工艺流程如下:1. 设定焊接参数:包括功率、电流、加速电压等,根据工件材料和所需焊接强度确定最佳参数。
2. 准备工件:将待焊接的工件进行清洁处理,确保表面没有灰尘、油污等杂质。
3. 定位工件:将工件安装在焊接平台上并进行精确定位,确保焊缝位置准确。
4. 开启真空系统:电子束焊接需要在真空环境下进行,确保焊接过程没有气体干扰。
5. 聚焦电子束:打开电子束发射装置,聚焦束流到焊缝上,形成高能量密度。
6. 进行焊接:启动电子束焊接机,控制焊接速度和焊接时间,实现焊缝的熔化和焊接。
7. 冷却焊接接头:焊接完成后,对焊接接头进行冷却处理,使焊缝达到最佳的强度和连接性。
二、电子束焊接的特点电子束焊接具有许多独特的特点,使其在高精度焊接领域具有广泛的应用前景。
1. 高能量密度:电子束焊接采用高能量密度的电子束进行焦点聚焦,能够在瞬间将焊接区域加热到极高温度,实现快速熔化和焊接。
2. 焊缝精度高:电子束焊接具有非常小的焊缝宽度和热影响区,焊缝几乎没有变形和气孔等缺陷,保证了焊接接头的精密度和可靠性。
3. 适用于多种材料:电子束焊接适用于各种金属材料的焊接,包括不锈钢、铝合金、镍合金等,广泛应用于汽车、航空航天等行业。
4. 环境友好:电子束焊接不需要使用焊接剂和填充材料,避免了焊接过程中的气体污染和材料浪费问题,对环境更加友好。
5. 自动化程度高:电子束焊接可以实现自动化和机器人化操作,提高生产效率,降低人工成本。
三、电子束焊接的应用电子束焊接广泛应用于电子元件、航空航天、汽车制造等领域。
以下为部分应用案例:1. 电子元件焊接:电子束焊接适用于焊接微小尺寸的电子元件,如电子芯片、连接器等,确保接头的高精密度和稳定性。
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特种焊接——电子束焊新技术和新工艺目录1.前言2.电子束焊的特点3.电子束焊焊接方法的分类4.电子束焊的主要优缺点5.电子束焊的应用范围6.电子束焊的设备与装备7.电子束焊的焊接工艺8. 电子束焊的工艺参数9.获得深熔焊的工艺方法10.总结1.前言在各种产品制造工业中,焊接与切割(热切割)是一种十分重要的加工工艺。
据工业发达国家统计,每年仅需要进行焊接加工后使用的钢材就占钢总产量的45%左右。
金属焊接是指通过适当的手段,使两个分离的金属物体(同种金属或异种金属)产生原子(分子)间结合而连接成一体的连接方法。
焊接不仅可以解决各种钢材的连接,而且还可以解决铝、铜等有色金属及钛、锆等特种金属材料的连接,因而已广泛应用于机械制造、造船、海洋开发、汽车制造、石油化工、航天技术、原子能、电力、电子技术及建筑等部门。
随着现代工业生产的需要和科学技术的蓬勃发展,焊接技术不断进步。
仅以新型焊接方法而言,到目前为止,已达数十种之多。
特种焊接技术是指除了焊条电弧焊、埋弧焊、气体保护焊等一些常规的焊接方法之外的一些先进的焊接方法,如激光焊、电子束焊、等离子弧焊、扩散焊等。
生产中选择焊接方法时,不但要了解各种焊接方法的特点和选用范围,而且要考虑产品的要求,然后还要根据所焊产品的结构、材料以及生产技术等条件做出初步选择。
电子束焊是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。
电子束撞击工件时,其动能的96%可转化为焊接所需的热能,能量密度高达310~510KW/2cm ,而焦点处的最高温度达5953C 左右。
电子束焊是一种先进的焊接方法,在工业上的应用只有不到60年的历史,首先是用于原子能及宇航工业,继而扩大到航空、汽车、电子、电器、机械、医疗、石油化工、造船、能源等工业部门,创造了巨大的社会经济效益,并日益受到人们的关注。
2.电子束焊的特点电子束焊(electronic beam welding )是高能量密度的焊接方法,它利用空间定向高速运动的电子束,撞击工件表面并将动能转化为热能,使被焊金属迅速融化和蒸发。
在高压金属蒸汽的作用下,融化的金属被排开,电子束能继续撞击深处的固态金属,很快在被焊工件上钻出一个锁形小孔,表层的高温还可以向焊件深层传导。
随着电子束与工件的相对移动,液态金属沿小孔周围流向熔池后部,冷却结晶后形成焊缝。
提高电子束的功率密度可以增加穿透厚度,电子束焊的最大优点是具有深熔透效应。
3.电子束焊焊接方法的分类焊接方法各类繁多,而且新的方法仍在不断涌现,因此如何对焊接方法进行科学的分类是一个十分重要的问题。
正确的分类不仅可以帮助人们了解、学习各种焊接方法的特点和本质,而且可以为科学工作者开发新的焊接技术提供有力根据。
目前,国内外焊接方法分类法种类甚多,各有差异。
传统意义上通常是将焊接方法划分为三大类,即熔化焊(fusion welding )、压焊(pressure welding )、钎焊(brazing and soldering ),然后,根据不同的加热方式、工艺特点等将每一大类方法再细分为若干小类。
电子束焊是通过高能密度的电子束轰击焊件使其局部加热和融化而实现焊接的,所以,电子束焊属于熔化焊。
电子束焊按被焊工件所处环境的真空度可分为三类:高真空电子束焊、低真空电子束焊、非真空电子束焊。
3.1高真空电子束焊焊接是在高真空()411010Pa --工作室的压强下进行的。
良好的高真空环境,可以保证对熔池的“保护”,防止金属元素的氧化和烧坏,适用于活泼性金属、难熔金属的焊接。
3.2低真空电子束焊焊接是在高真空()11010Pa -工作室的压强下进行的。
低真空电子束焊也具有束流密度大和功率密度高的特点。
由于只需要抽到低真空,明显地缩短了抽真空的时间,提高了生产效率,适用于批量生产大的零部件和生产线上使用。
3.3非真空电子束焊没有真空工作室,电子束仍是在高真空条件下产生的,通过一定的手段引入到大气中对焊件进行焊接。
4.电子束焊的主要优缺点4.1电子束焊的优点(1)加热功率密度大:电子束焦点处的功率密度可达310~510KW/2cm ,比普通电弧功率密度高100~1000倍。
(2)焊缝深宽比大:通常电弧焊的深宽比很难超过2,电子束焊的深宽比在50:1以上。
电子束焊比电弧焊可节约大量填充金属和电能,可实现高深宽比的焊接。
(3)焊接速度快和焊缝物理性能好:电子束焊速度快和能量集中,融化和凝固快,热影响区小,焊接变形小。
(4)焊缝纯度高:真快电子束焊的真空度一般为4510Pa -⨯,这种焊接方式尤其适合焊接钛及钛合金等活性材料。
(5)工艺参数调节范围广和适应性强:电子束焊的工艺参数可独立地在很宽的范围内调节,控制灵活,适应性强,再现性好;而且电子束焊的焊接参数易于实现机械化、自动化控制,提高了产品质量的稳定性。
(6)可焊材料多:不仅可焊钢铁材料、有色金属和一种金属材料的接头,也可焊无机非金属材料和复合材料,如陶瓷、石英玻璃等。
4.2电子束焊的缺点(1)设备复杂,价格贵,使用维护技术要求高。
(2)焊接装备要求高,焊接尺寸受真空室大小的限制。
(3)需防护X射线。
电子束也可以用来在焊前对金属进行清理。
这项工作是用较宽、不聚焦的电子束扫过金属表面实现的。
把氧化物汽化,同时把不干净的杂质和气体生产物清除掉,给控制栅极以脉冲电流就能精确地控制电子束的能量。
5.电子束焊的应用范围电子束焊由于具有改善接头力学性能、减小缺陷、保证焊接稳定性、大大减少生产时间等优点,其所具有的优越性使得其在工业发达国家得到了迅速发展和广泛应用。
电子束焊产品已由原子能、火箭、航空航天等国防尖端部门扩大到机械工业等民用部门。
电子束焊接主要用于质量或生产率要求高的产品,焊接技术可应用于下列材料和场合:(1)除含锌高的材料(如黄铜)、低级铸铁和未脱氧处理的普通低碳钢外,绝大多数金属及合金都可以用电子束焊接。
(2)可以焊接熔点、热导率、溶解度相差很大的金属。
(3)可不开坡口焊接厚度不大的工件,焊接变形小;能焊接可达性差的焊缝。
(4)可用于焊接质量要求高、在真空中使用的器件,或用于焊件内部要求真空的密封器件;焊接精密仪器、仪表、电子工业中的微型器件。
(5)散焦电子束可用于焊前预热或焊后冷却,还可用于钎焊热源。
6.电子束焊的设备与装备电子束焊机通常由电子枪、高压电源、控制系统、真空工作室、真空系统、工作台及辅助装置等几大部分组成。
选用电子束焊设备时,应综合考虑被焊材料、板厚、形状、产品批量等因素。
一般来说,焊接化学性能活泼的金属(如W、Ta、Mo、Nb、Ti)及其合金应选用高真空焊机;焊接易蒸发的金属及其合金应选用低真空焊机;厚大焊件应选用高压型焊机,中等厚度工件选用中压焊机;成批量生产时应选用专用焊机,品种多、批量小或单件生产选用通用型焊机。
7.电子束焊的焊接工艺7.1焊前准备(1)结合面的加工与清理电子束焊接头金属紧密配合无坡口对接形式,一般不加填充金属,仅在焊接异种金属或合金,又确有必要时才使用填充金属。
要求结合面经机械加工,表面。
宽焊缝比窄焊缝对结合面要求可放宽,搭接接头也粗糙度一般为1.5~25m不必过严。
焊前必须对焊件表面进行严格清理,否则易产生焊缝缺陷,力学性能变坏,还影响抽气时间。
清理完毕后不能再用手或工具触及接头区,以免污染。
(2)接头装配电子束焊接头要紧密结合,不留间隙,尽量使结合面平行,以便窄小的电子束能均匀融化接头两边的母材。
装配公差取决于焊件厚度、接头形状和焊接工艺要求,装配间隙宜小不宜大。
焊薄工件时装配间隙要小于0.13mm,随着焊件厚度的增加,可用稍大一些的间隙。
(3)夹紧电子束焊是机械或自动化操作的,如果零件不是设计成自紧式的,必须用夹具进行定位与夹紧,然后移动电子枪体或工作台完成焊接。
为了避免电子束发生磁偏转,要使用无磁性的金属制造所有的夹具和工具。
(4)退磁所有磁性的金属材料在电子束焊之前都必须退磁。
剩磁可能因磁粉探伤、电磁卡盘或电化加工等造成,即使剩磁不大,也足以引起电子束的偏转。
焊件退磁后可放在工频感应磁场中,靠慢慢移出进行退磁,也可用磁粉探伤设备进行退磁。
7.2接头设计电子束焊接的接头形式有对接、角接、搭接和卷边接头,均可进行无坡口全熔透或给定熔深的单道焊。
这些接头原则上可以用于电子束焊接的一次穿透完成。
如果电子束的功率不足以穿透接头的全厚度,也可采取正反两面焊的方法来完成。
电子束焊不同接头有各自特有的结合面设计、接缝准备和施焊的方位。
设计原则是便于接头的准备、装配和对中,减少收缩应力,保证获得所需熔透度。
8. 电子束焊的工艺参数电子束焊的工艺参数主要是加速电压、电子束电流、聚焦电流、焊接速度和工作距离。
电子束焊的工艺参数主要由板厚来决定。
板厚越大,所要求的热量输入越高。
为了防止裂纹、气孔和保证质量,对焊接工艺参数要严格控制。
(1)加速电压在相同的功率、不同的加速电压下,所得焊缝深度和形状是不同的。
提高加速电压可增加焊缝的熔深,焊缝断面深宽比与加速电压成正比例。
当焊接大厚度件并要求得到窄而平的焊缝或电子枪与焊件的距离较大时可提高加速电压。
(2)电子束电流由电子枪阴极发射流向阳极的电子束电流(也称束流)与加速电压一起决定着电子束的功率。
电子束的功率是指电子束单位时间内放出的能量,用加速电压与电子束电流的乘积表示。
增加电子束电流,熔深和熔宽都会增加。
在电子束焊中,由于加速电压基本不变,所以为满足不同的焊接工艺要求,常常要调整电子束电流。
(3)焊接速度焊接速度和电子束功率一起决定着焊缝的熔深、宽度以及被焊材料熔池行为(冷却、凝固及焊缝融合线形状)。
增加焊接速度会使焊缝变窄,熔深减小。
(4)聚焦电流电子束焊时,相对于焊件表面而言,电子束焊的聚焦位置有上焦点、下焦点和表面焦点三种,焦点的位置对焊缝成形影响很大。
根据被焊材料的焊接速度、接头间隙等决定聚焦位置,进而确定电子束斑点大小。
(5)工作距离焊件表面至电子枪的工作距离影响到电子束的聚焦程度。
工作距离变小时,电子束的压缩比增大,使电子束斑点直径变小,增加了电子束功率密度。
但工作距离太小会使过多的金属蒸汽进入枪体造成放电。
在不影响到电子枪稳定工作的前提下,可以采用尽可能短的工作距离。
9.获得深熔焊的工艺方法电子束焊的最大优点是具有深熔透效应。
为了保证获得深熔透效果,除了选择合适的电子束焊工艺参数外,还可以采取如下的一些工艺措施。
(1)电子束水平入射焊当焊接熔深超过100mm时,可以采用电子束水平入射焊,从侧向进行焊接。
(2)脉冲电子束焊在同样的功率下,采用脉冲电子束焊可有效地增加熔深。
(3)变焦电子束焊极高的功率密度是获得深熔焊的基本条件。
电子束功率密度最高的区域在其焦点上。
焊接大厚度焊件时,可使焦点位置随着焊件的溶化速度变化而改变,始终以最大功率密度的电子束轰击待焊金属。