电子束焊设备
电子束焊接机原理及应用
电子束焊接机原理及应用电子束焊接机是一种高效、高精度的焊接设备，广泛应用于航空、航天、电子、医疗和汽车等多个领域。
本文将详细介绍电子束焊接机的原理和应用，以帮助读者更好理解该技术。
一、原理电子束焊接是利用高能电子束对工件进行熔化和连接的一种焊接方法。
其原理基于电子束产生、聚焦及作用于工件上的过程。
1. 电子束产生：电子束源通常采用热阴极发射电子束的方式。
热阴极经过加热后，发射出大量的自由电子，形成电子束。
2. 电子束聚焦：为了使电子束能够准确地作用于工件上，通常需要使用电磁场将电子束进行聚焦。
聚焦系统通常由电子枪和磁场组成，电子枪用于发射电子束，并通过磁场控制电子束的方向和聚焦程度。
3. 电子束作用：一旦电子束聚焦后，它将以高速冲击到工件上，产生巨大的能量。
电子束的高能量可以瞬间加热工件，使其熔化并与其他工件相融合。
二、应用电子束焊接机在各个领域都有广泛的应用，下面将分别就航空、航天、电子、医疗和汽车五个领域进行介绍。
1. 航空领域：航空工业对焊接质量和工艺的要求非常严格，因为焊接连接处需要承受极高的载荷和温度变化。
电子束焊接机由于能够提供高质量的焊接接头，被广泛应用于飞机结构的连接。
其优势在于焊缝小、熔深浅、热效应小、气体保护不需要。
2. 航天领域：航天器的结构必须具有很高的可靠性和强度，同时对结构的重量也有严格限制。
电子束焊接机可实现高质量、低热影响做工的焊接效果，广泛应用于航天器的结构连接，如推进器、燃气发生器等。
3. 电子领域：电子设备的焊接通常要求高度精确和可靠性。
电子束焊接机在电子领域可以实现高精度焊接，适用于焊接电子元件、连接电子线路板和封装器件等。
4. 医疗领域：医疗器械焊接需要保证焊接接头的无菌性和牢固性。
电子束焊接机可实现非接触式焊接，避免了杂质和气体污染，适用于不锈钢、钛合金、镍钴合金等医疗器械材料的焊接。
5. 汽车领域：汽车工业对焊接质量和强度要求较高。
电子束焊接机的高能量密度和精确性可以实现高质量、高强度的焊接，适用于汽车车身结构的焊接，如车架、车门、天窗等。
ASM焊接设备资料
ASM焊接设备资料简介ASM焊接设备是一种先进的自动化焊接系统，被广泛应用于电子制造行业。
该设备具有高效、精准和可靠的特点，能够实现高质量的焊接任务。
本文档将介绍ASM焊接设备的基本原理、技术特点和应用场景。
基本原理ASM焊接设备采用先进的焊接技术，包括激光焊接、电弧焊接和电子束焊接等。
它通过将焊接材料加热至熔化状态，并将其与焊接接头相结合，实现焊缝的连接。
ASM焊接设备的控制系统能够精确控制焊接温度、焊接速度和焊接压力，确保焊接质量。
技术特点1. 自动化：ASM焊接设备配备了先进的自动化系统，能够实现高度自动化的操作和控制。
它能够自动识别焊接接头的位置和形状，并进行精确的焊接操作，提高生产效率。
2. 高效：ASM焊接设备采用先进的焊接技术和优化的工作流程，能够快速完成焊接任务。
它具有高速焊接、高效率和高一致性的特点，能够满足大批量生产的需求。
3. 精准：ASM焊接设备具有精确的焊接控制系统，能够实现微米级别的焊接精度。
通过精确控制焊接参数，能够实现高质量的焊接，减少焊接缺陷的发生。
4. 可靠：ASM焊接设备采用高质量的焊接材料和稳定的焊接工艺，能够实现稳定可靠的焊接效果。
它能够满足各种环境和工艺要求，并保证焊接连接的牢固性和可靠性。
应用场景ASM焊接设备广泛应用于电子制造行业的焊接工艺中。
它适用于各种焊接需求，包括焊接导线、焊接芯片、焊接电子元器件等。
由于其高效、精准和可靠的特点，ASM焊接设备可以提高生产效率、降低成本并提高产品质量。
总结ASM焊接设备是一种高效、精准和可靠的自动化焊接系统。
它具有先进的焊接技术和优化的工作流程，可以满足电子制造行业的焊接需求。
通过精确控制焊接参数和优化焊接工艺，ASM焊接设备能够实现高质量的焊接效果，提高生产效率并降低成本。
电子束焊接机的人机工程设计与人员培训
电子束焊接机的人机工程设计与人员培训近年来，电子束焊接技术在制造业领域中得到了广泛应用。
电子束焊接机作为一种高效、精确的焊接设备，其人机工程设计和相应的人员培训显得尤为重要。
本文将详细介绍电子束焊接机的人机工程设计和人员培训的主要内容和要点。
一、电子束焊接机的人机工程设计1. 人员安全性设计：在电子束焊接机的设计中，首要考虑的是人员的安全。
机器应设计成符合人体工程学原理，尽量降低操作过程中的意外伤害风险。
例如，机器的工作区域应设有防护罩，以避免操作人员直接接触电子束辐射。
另外，机器应具备自动停止功能，一旦发现异常情况，能够及时停机以保障操作人员的安全。
2. 操作界面设计：电子束焊接机的操作界面应简洁明了，使操作人员能够快速上手。
通过使用直观的图形界面和易于理解的操作指引，降低人员操作的难度。
同时，操作界面应具备错误提示功能，能够及时告知操作人员哪里出现了问题，以便快速解决。
3. 人体工效学优化设计：操作电子束焊接机需要一定的体力，因此，机器的设计应考虑减轻人员的劳动负荷。
在设计中，可加入一些人体工效学的优化，例如，合适高度和角度的工作台，以减少不必要的身体扭曲和压力。
此外，能够调整机器工作台高度的功能也是重要的，以适应不同身高的操作人员。
4. 错误防范措施：人机工程设计中还应考虑员工的错误防范机制。
例如，通过引入双重认证、弹出式提醒和排查报告等功能，提高员工的工作准确性和焊接质量。
二、电子束焊接机的人员培训1. 基础理论培训：电子束焊接机的操作人员需要具备一定的理论知识，了解电子束焊接原理、设备组成部分以及常见问题的解决方法。
因此，需要为员工提供系统的理论培训，确保其对电子束焊接机有深入的了解。
2. 设备操作培训：为了保证电子束焊接机的正常运行，员工需要进行专业的设备操作培训。
培训内容应包括机器的开启和关闭流程、操作界面的使用方法、故障排除和维护等。
通过实际操作训练，使员工熟练掌握电子束焊接机的使用技巧和维护知识。
电子束焊接机的操作流程与注意事项介绍
电子束焊接机的操作流程与注意事项介绍电子束焊接技术是一种高效、高质量的焊接方法，广泛应用于各行各业的生产制造过程中。
电子束焊接机作为一种重要的工具设备，在操作时需要遵循一定的操作流程，并注意一些事项以确保焊接的安全与质量。
本文将介绍电子束焊接机的操作流程以及需要注意的事项。
一、电子束焊接机的操作流程1. 设备准备在进行电子束焊接前，需要对焊接设备进行预热和准备工作。
首先，确保设备的电源和冷却系统正常运行，并检查设备的各种仪表和控制装置是否正常工作。
然后，根据焊接项目的要求，选择合适的炉温、气体流量和束流电流等参数。
最后，将加工件放置在电子束焊接机的工作台上，并进行焊接位置的调整。
2. 操作设置在进行焊接操作前，需要对电子束焊接机的操作进行设置。
首先，调整设备的步进电机或液压系统等运动部件，使焊接头与焊接位置对准。
然后，设置焊接速度和功率，以及加工工件的自动送料和定位等参数。
此外，根据加工件的尺寸和形状，选择合适的夹具和工装。
3. 焊接操作进行电子束焊接时，应根据焊接工艺要求，选定合适的焊接路线和焊接点。
在开始焊接前，需要先进行预焊和烘焙等预处理工作。
然后，将焊接头移动到焊接位置，通过电子束辐射加热工件表面，使其达到熔化温度。
在焊接过程中，要保持焊接头与工件之间的恒定距离和稳定运动速度，以保证焊接质量。
4. 控制监测在焊接过程中，需要对焊接参数进行实时监测和控制。
通过检测焊接电流、电压、功率和焊缝的温度等参数，可以判断焊接的稳定性和质量。
如发现异常情况，应及时调整焊接参数，保证焊接质量。
同时，还需要对设备的冷却系统和气体供应系统等进行监控，确保其正常运行。
5. 焊后处理在焊接完成后，需要进行焊后处理工作。
首先，检查焊接缺陷和质量问题，并进行必要的修复和整形。
然后，对焊接部位进行冷却和固定，以保证焊缝的稳定性和强度。
最后，对焊接设备进行清洁和维护，以延长其使用寿命。
二、电子束焊接机的注意事项1. 安全操作电子束焊接是一项高温高能的焊接工艺，操作人员需要特别注意安全。
电子束焊接知识
• S — 速度 是指焊接件在焊接室焊接过程中所移动的速 度，它对每单位焊接长度需输入的能量有 巨大的影响。钛焊常用量为 100英寸/每分 （或 42.3 毫米/平方）和 120 英寸/分（或 50.8 毫米/平方）
பைடு நூலகம்
四 电子束焊设备和装置
• 生产厂商：steigerwald strahltechnik（简称SST） • 电子束焊接设备全称：EBOCAM K 100-G 150 KM –CNC 高压真空电子束焊机 • 设备基本参数： • 真空室体积：11.3m3（2700*2100*2100） • 功率：15 kw • 电压：150KV • 电流；100mA • 工作距离：200-1500mm
长空洞及焊缝中部裂纹都是电子束深熔透焊接 时所特有的缺陷。降低焊接速度，改进材质有利 于消除此类缺陷。
• 焊接工艺参数： IB — 电子束流
电子束度是对电子击打组件次数的基本量度，它 与不断加速的潜力一起决定焊接所需的电力。电 子束度的大小是通过机器电路反馈来控制的，它 还调节由偏压量大小产生的磁源。Steigerwald K100机所用量是介于 0 至100mA之间
电子束焊接工作原理
• 电子束的产生、加速和会 聚成束都是由电子枪完成 的，通过阴极（灯丝）发 射电子，通过加速电压加 速，飞向阳极最终达到 （光速的30%-70%）， 再经过电磁透镜（聚焦线 圈）的会聚，形成可控的 电子束焦距。高速运动的 电子束撞击工件表面，电 子的动能转变成热能，使 金属迅速熔化和蒸发。 （简图）
•
KV — 加速电压
在阴极与阳极之间加速电子。KV 越高，电流加速 越大，常用量为 130至 150KV
• IL — 透镜度 （聚焦电流） 用于控制电束的聚焦，比如电束能量度有多 聚集。在多数焊接过程中，聚焦点（强焦 点）位于焊接上。透镜度对焊宽和渐弱位 置（束能减至零的区位）的面貌有很大的 影响。 • WH — 工作室高度 通常是指从焊接室天花板到焊接处的距离。 它一般仅在对某种焊接件最初设焊接参数 时所用。
电子束焊机常见故障分析
电子束焊机常见故障分析引言如今，电子束焊机作为特种设备焊接，国内生产和从国外进口的设备大概有一百多台，但真正作为维修的参考书却寥寥无几。
进口设备维修完全靠自主摸索，没有样本可以照搬，并且等待维修的时间长、成本和费用相当大，动且几十万的维修成本，以下为本人多年来的维修设备的几点经验之谈，仅为参考。
一、气压不足故障：电子束焊机启动和工作靠几个关键的气阀控制，一般要求在4.5以上，当达不到所要求的气压时，设备不能够正常的启动，出现报警：显示气压不足。
特别是在设备运行过程中，出现压力不足，气阀会自动关闭，可能会使正在运行的设备突然停止，损坏设备。
解决：增加一个小型空气压力机，调节安全阀到最小值（大于6个气压），当机床上所需气压小于6个气压时，空气压力机会自动启动，弥补气压不足。
二、冷却系统故障：当启动设备时要求冷却水温度过低（一般13度至26度），电子束焊机不能正常启动；温度过高，系统会自动锁住（报警提示：水的温度过高），停止工作。
解决方法：在安装设备的房内安放一台空调，启动设备前或是设备运行中，设备空调在自动档，一直恒温在25度至28度之间，保证设备正常工作。
三、焊接真空室真空度故障：电子束焊机真空泵（扩散泵和两个机械泵）长久抽，都不能够达到下束所要求的真空度要求，高压更不能够加压，系统自动保护禁止下束，不能够焊接。
解决方法：①查看进气阀是否漏气。
卸下进气阀，检查密封圈是否破损或是密封圈因其他原因不能密封，更换密封圈；②查看焊接室门部分密封是否完好，密封圈有无破损。
用细纱布清扫、擦拭门部分，同时，更换一个新的密封圈；③查看焊接室焊渣是否清洗干净，有无遗留在焊接室密封处。
用吸尘器（用功率大一点的吸尘器）清扫焊接的各个部分，保证不能遗留一点焊渣在密封圈处；④检查真空焊接泵是否正常运行，油位是否在最低下以下。
应该加油保证油量充足，若发现油色浑浊或是黑色应更换新的油，并且放掉过网中的废油；⑤检查潘宁规是否损伤或是灰尘太多需要清洗。
电子束焊接机的设备结构和工作原理分析
电子束焊接机的设备结构和工作原理分析电子束焊接机是一种高精度焊接设备，广泛应用于航空航天、汽车制造、电子工业和船舶建造等领域。
它采用电子束作为焊接能源，通过高速电子的聚集、加热和熔化金属，实现工件的精确焊接。
本文将详细分析电子束焊接机的设备结构和工作原理。
一、设备结构：1. 电子束发生器：电子束发生器是电子束焊接机的核心部件，负责产生高能电子束。
通常由电子枪、电子源和加速管组成。
电子枪通过准直系统控制电子束的直径和方向，电子源提供高电压和电流，加速管将电子束加速到所需速度。
2. 工件和夹具：工件是需要焊接的零部件，夹具用于固定和定位工件。
在电子束焊接过程中，工件必须精确定位和稳定固定，以确保焊接质量。
3. 触发和控制系统：触发和控制系统用于控制电子束焊接机的动作和参数。
包括焊缝形状、焊接速度、焊接时间和电子束功率等参数的设定和调整。
4. 抽真空系统：由于电子束是在真空环境中产生和传输的，所以抽真空系统是电子束焊接机的重要组成部分。
它能够将焊接室中的气体和杂质抽出，保证焊接过程的稳定性和质量。
5. 辅助设备：电子束焊接机通常还配备了一些辅助设备，如冷却系统、传感器和数据采集系统。
冷却系统用于保持电子束发生器和焊接室的温度稳定；传感器用于监测焊接过程中的温度、电流和电压等参数；数据采集系统用于记录和分析焊接过程的数据，以便进行质量控制和优化。
二、工作原理：电子束焊接机的工作原理基于电热效应和材料熔融。
在焊接过程中，电子束的高能量会使工件表面的金属迅速加热，从而达到熔化的温度。
熔化的金属会迅速流动并填充焊缝，形成一个均匀的焊接接头。
1. 电子束的生成：电子束通过电子发生器产生。
首先，电子源提供高电压和电流，然后通过电子枪产生的电场加速和聚焦电子。
电子束经过准直系统控制直径和方向，将高速电子束聚焦到焊接区域。
2. 焊接过程：在焊接过程中，电子束与工件表面相互作用。
电子束的高能量会将金属表面迅速加热至熔点以上，使其熔化。
电子束焊设备.
电子束焊
一、电子束焊机的组成
真空电 子束焊 机组成
电子枪
工作室（真空室） 高压电源 电气控制系统 真空系统 工作台 辅助装置
四川工程职业技术学院
电子束焊
四川工程职业技术学院
电子束焊
(一）电子枪
1.电子枪的作用及结构组成
电子束焊机中用以产生电子并使 之汇聚成电子束的装置称为电子枪。 它是电子束焊接设备的核心部件。
第二节 电子束焊设备
真空型
真空状态 局部真空型
电子 束焊 机分 类
非真空型 高压型（60～150kV） 加速电压 中压型（40～60kV）
低压型（≤40kV） 实际应用中以真空电子束焊机居多.
四川工程职业技术学院
电子束焊
各种电子束焊机的类型、特点和适用范围
四川工程职业技术学院
电子束焊
四川工程职业技术学院
能防护X射线。
四川工程职业技术学院
电子束焊
真空室可用低碳钢板制成，以屏蔽外部磁场对电子束运动轨迹的干扰。
工作室内表面应镀镍或进行其他的表面处理，以减少表面吸附气体、飞溅及 油污等，缩短抽真空时间和便于真空室清洁的工作。真空室通常开一个或几 个窗口用以观察内部焊件及焊接情况。
低压型电子束焊机（加速电压＜40kV）可以靠工作室钢板的厚度和合理 设计工作室结构来防止X射线的泄漏。中、高压型电子束焊机（加速电压＞ 60kV）的电子枪和工作室必须设置严密的铅板防护层，铅板防护层应粘接 在真空室的外壁上，在外壁形状复杂的情况下，允许在工作室内壁粘接铅板。 在电子枪内电位梯度大的静电透镜区内，不允许在其内壁粘接铅板。
使电子束的束斑对准被焊工件的接缝或在 焊缝区作有规律的周期性运动。偏转方向 和偏转量可通过改变偏转线圈中的电流方 向及大小来调节。
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。
电子束焊接机的安全操作指南和风险管理
电子束焊接机的安全操作指南和风险管理电子束焊接机是一种高效、精密的焊接设备，广泛应用于航空航天、汽车制造、电子器件等领域。
然而，由于其操作涉及到高能电子束和较高的温度，不当的使用和操作可能会导致安全事故和损失。
因此，本文将为您提供一份电子束焊接机的安全操作指南和风险管理，以确保安全并最大程度减少潜在风险。
一、操作前的准备工作在正式操作电子束焊接机前，必须确保具备以下条件和准备工作：1.1 设备安全检查：请检查设备是否完好无损，接地是否良好，是否存在短路等电路问题。
确保设备处于可靠、安全的状态。
1.2 工作环境准备：确保工作场所干燥、通风良好，并清除杂物，以防止意外事故发生。
在工作区域周围设置明显的安全警示标识，并保持通道畅通。
1.3 人员培训和证书：所有使用电子束焊接机的工作人员都必须经过专业培训，并持有相关的焊接操作证书或资质。
对于新员工，必须进行适当的培训和指导，确保其了解安全操作规程。
二、安全操作规程2.1 个人防护用具：在操作电子束焊接机时，工作人员必须佩戴适当的个人防护用具，包括防辐射面罩、防辐射护目镜、防辐射服、隔热手套等。
防护用具应符合国家标准，且需要保持干净、完好，定期检查和更换损坏或过期的防护用具。
2.2 操作规程：在操作电子束焊接机之前，必须认真阅读并理解操作手册和相关规程，熟悉设备的启动、操作、停机和紧急停止的程序。
严禁未经授权的人员擅自操作设备。
2.3 电源管理：在操作电子束焊接机时，应严格按照设备要求选择合适的电源和电源线，并确保其正常工作。
避免在一台电源上连接多台焊接机，以免超负荷使用或造成电源不稳定。
2.4 焊接参数设定：根据所焊接的材料和需求，设置正确的焊接参数，如电子束功率、速度、扫描范围等。
在操作过程中，严禁随意更改参数，必要时应通过设备厂商或专业人士的指导进行调整。
2.5 安全间距与边缘保护：在进行电子束焊接时，必须保持足够的安全间距，以防止工作人员和其他物体被辐射。
电子束焊接
1.1.3 电子束焊的适用范围
应用领域：由于电子束焊接具有焊接深度大、
焊缝性能好、焊接变形小、焊接精度高、并 有较高的生产率等特点。因此，在航空航天、 汽车制造、压力容器、电力及电子等工业领 域中得到了广泛地应用，能够实现特殊难焊 材料的焊接。
1.1.3 电子束焊的适用范围
可焊接的材料：除含有大量高蒸气压元素的材料外，
观察窗口通常由三重玻璃组成，里层为普通玻璃；中层 的铅玻璃是防护X射线的作用；外层的钢化玻璃是承受 真空室内外压力差的。
采用工业电视可以使操作者能连续观察焊接过程，防止 肉眼受强烈光线刺激的危害。
1.2.2 电子束焊机的选用
选用电子束焊机通常考虑以下几个方面： 焊接化学性能活泼的金属（如W、Ta、Mo等）及其合金应
清理方法：工件表面的氧化物、油污应用化学或机
械方法清除。煤油、汽油可用于去除油渍，丙酮是 清洗电子枪零件和被焊工件最常用的溶剂。
注意：使用含有氯化烃类溶剂，随后须将工件放在
丙酮内彻底清洗。清理完毕后不能再用手或工具触 及接头区，以免污染。 非真空电子束焊对焊件清理的要求可降低。
1.3.1 焊前准备
子枪提供加速电 压、控制电压和 灯丝加热电流。 高压电源控制原 理如图所示。
1.2.1 电子束焊机的组成
控制系统：早期电子束焊机的控制系统仅限于控制
束流的递减、电子束流的扫描及真空泵阀的开关； 目前可编程控制器及计算机数控系统等已在电子束
焊机上得到应用，使控制范围和精度大大提高； 计算机数控系统除了控制焊机的真空系统和焊接程
序外，还可实时控制电子参数、工作台的运动轨迹 和速度，实现电子束扫描和焊缝自动跟踪。
1.2.1 电子束焊机的组成
真空系统：对电子枪和真空室抽真空用的。
EBW-MGGE系列电子束焊机使用维护手册
EBW-MG/GE系列电子束焊机使用维护手册前言目录安全指南 1EBW-MG/GE系列电子束焊机介绍 2操作指南 3日常维护与维修 4焊接工艺及要求 5保修维修条例目录前言---------------------------------------------------------------------1 目录---------------------------------------------------------------------2 第一章安全指南----------------------------------------------------------41.1 使用环境条件 -----------------------------------------------------51.2 操作法规---------------------------------------------------------61.3 维护法规---------------------------------------------------------8 第二章EBW－MG/GE系列电子束焊机介绍----------------------------------102.1 特点 ------------------------------------------------------------112.2 技术规格参数----------------------------------------------------122.3 基本结构--------------------------------------------------------13 第三章操作指南---------------------------------------------------------263.1 真空控制--------------------------------------------------------273.2 焊接操作--------------------------------------------------------313.3 参数调整--------------------------------------------------------363.4 调试------------------------------------------------------------443.5 报警信息--------------------------------------------------------483.6 系统设置--------------------------------------------------------493.7 更换灯丝--------------------------------------------------------543.8 工装------------------------------------------------------------573.9 安全防护--------------------------------------------------------583.10 紧急情况的处置-------------------------------------------------60 第四章日常维护与维修--------------------------------------------------634.1 焊机日常维护----------------------------------------------------644.2 真空系统维护及故障处理------------------------------------------654.3 放电故障处理----------------------------------------------------674.4 工装卡具维护与故障处理------------------------------------------69第五章焊接工艺及要求--------------------------------------------------705.1 基本概念--------------------------------------------------------715.2 电子束焊缝的形成机理--------------------------------------------725.3 影响焊缝成形的因素----------------------------------------------735.4 常见焊缝缺陷的产生原因及其防治措施------------------------------755.5 辅助工艺--------------------------------------------------------785.6 焊接工艺--------------------------------------------------------79 附件保修维修条例-----------------------------------------------------84安全指南11.1使用环境条件1.2操作法规1.3维护法规EBW-MG/GE系列电子束焊机在设计时把使用者的安全放在首位，但任何设备，包括设计得非常完美的设备都有危险性。
电子束焊机的工作原理
电子束焊机的工作原理电子束焊机是一种高能电子束焊接技术的设备，广泛应用于制造业和研究领域。
它利用电子束束流的高能量来实现高温熔化金属材料，并将其焊接在一起。
下面将详细介绍电子束焊机的工作原理。
1. 电子束发射电子束焊机的核心部件是电子束发射系统。
该系统包括阴极、阳极和电子束发射控制装置。
首先，电子发射控制装置向阴极供应电流，使其处于加热状态。
随着加热时间的增加，阴极表面温度升高，从而使阴极表面的电子能量增加。
当电子的能量大到足以克服阳极的阻以及空气中的电离压力时，电子束开始从阴极上发射出来。
2. 电子束聚焦由于电子具有带负电的特性，它们会受到电磁力的影响。
为了使电子束能够准确地聚焦在焊接点上，电子束焊机配备了磁聚焦装置。
这个装置利用强磁场将电子束聚焦成一个细小的束，以便在焊接时提供高能量的聚焦电子束。
通过调整磁聚焦装置的参数，可以改变电子束的大小和形状，以适应不同焊接需求。
3. 电子束与工件的相互作用当电子束聚焦在工件表面的焊接点上时，电子束与工件的相互作用发生。
电子束的高能量会将工件表面的金属材料立即熔化，形成一个小型的熔池。
熔池中的金属材料以液态形式存在，并根据焊接需求形成所需要的形状。
同时，电子束也会加热工件周围的金属材料，提供一定的热影响区域，使焊接区域周围的金属能够保持一定的温度，以确保焊接质量。
4. 熔池控制与焊接过程为了控制熔池的形状和大小，电子束焊机的控制系统会通过精确控制焊接电流和焊接速度来实现。
当电子束照射到工件上时，焊接电流会根据焊接材料和焊接要求进行调整，以达到理想的焊接效果。
同时，焊接速度也需要控制在适当的范围内，以确保熔池的形状和大小可控，从而实现高质量的焊接。
5. 涡流损耗与束流损失在电子束焊接过程中，电子束在与工件相互作用时会造成涡流损耗和束流损失。
涡流是由于电子束的高能量导致工件表面电阻产生的感应电流。
这种涡流会引起能量损失，并加热工件表面。
束流损失则是指电子束在穿过工件时，由于与物质相互作用而丧失能量。
电子束焊接机的性能参数与操作要点解析
电子束焊接机的性能参数与操作要点解析电子束焊接机是一种利用电子束进行焊接的高精度焊接设备。
它通过激光电子束的聚焦作用将能量聚集到焊接点，实现高能量密度的熔化和熔合。
在工业生产中，电子束焊接机被广泛应用于航天航空、汽车制造、电子器件、医疗器械等领域。
本文将对电子束焊接机的性能参数与操作要点进行详细解析，以便读者更好地理解和应用这一焊接技术。
一、性能参数解析1. 功率参数电子束焊接机的功率参数是评估设备性能的一个重要指标。
一般来说，功率越大，焊接速度越快，同时也能提高焊缝的质量。
然而，功率过大可能导致焊接不稳定，甚至烧穿工件。
因此，选择合适的功率对于实现高质量的焊接至关重要。
2. 电子枪参数电子束焊接机的电子枪是产生和聚焦电子束的关键部件。
电子枪的参数包括电子束束流、束速、电子束径等。
束流决定了电子束的能量强度，束速影响焊接速度，而电子束径则与焊缝的宽度有关。
合理选择电子枪参数可以实现理想的焊接效果。
3. 操作参数操作参数是使用电子束焊接机时需要调整的参数，包括聚焦电流、感应电位、工件定位等。
聚焦电流影响焊接点的能量密度，感应电位调节电子束的位置和形状，而工件定位决定了焊接位置的精准度。
合理调整这些参数可以提高焊接的质量和效率。
二、操作要点解析1. 设备准备在使用电子束焊接机之前，首先需要检查设备是否正常工作。
确认各个部件的连接是否牢固，并检查压力、温度、功率等传感器的状态。
还需准备好电子束焊接机所需的焊接材料、工件和辅助设备，确保一切就绪。
2. 工件准备工件准备是电子束焊接的重要环节。
首先，需要将要焊接的零件进行清洗，去除表面的油污和杂质。
然后，根据焊接要求进行定位，确保焊接的位置准确。
同时，还需注意保护工件的其它部分，以免在焊接过程中受损。
3. 参数调整在对电子束焊接机进行参数调整时，需要根据焊接材料和工件的特性来选择合适的参数。
首先，调整聚焦电流和感应电位，以达到适当的能量密度和焊接点形状。
其次，根据焊接速度的要求来调整电子束速度和功率。
真空电子束焊机典型故障的分析与处理
真空电子束焊机典型故障的分析与处理摘要：真空电子束焊机在工业生产中被广泛应用，但是可能会出现多种故障情况，影响设备的正常工作和性能。
本文主要从设备组成部分、故障现象和解决方案等方面分析真空电子束焊机的典型故障，并提出一些解决方法和改进建议。
关键词：电子束焊机；工作原理；故障分析引言真空电子束焊机是一种高精度、高效率的焊接设备，其使用范围从航空航天到汽车制造等行业广泛应用。
然而，在使用过程中可能会出现各种故障，如焊缝不良、电源故障、电子束不能聚焦等。
这些故障将会直接影响设备的工作效率和焊接质量，因此对真空电子束焊机的故障进行研究和解决，具有重要意义。
一、真空电子束焊机工作原理真空电子束焊机是利用真空条件下电子束加热焊接材料的一种焊接设备。
它通过加速器将电子加速到极高速度后，通过真空管道将电子束定向照射到焊接部位，使得焊接部位迅速升温并融合。
其工作原理如下：通过电子枪，高电压电源向钨丝发射电子，利用电子的高能量进行聚束，形成电子束。
在电子束焊机焊接过程中，必须保持严格的真空环境以避免电子束与空气中的氧气等分子相互作用而导致能量的损失。
将工件放置在电子束的焦点位置，利用电子束的高能量将工件加热至熔点，并使工件表面融合，形成均匀的焊缝。
二、真空电子束焊机的焊接特点如下：（一）高能量密度高能量密度是真空电子束焊机的一大特点。
电子束照射至焊接部位，其能量密度远高于其他焊接工艺，可达到10^9W/cm2以上，可以焊接材料的表面和内部，同时焊点的深度和宽度可以通过调整电子束的能量和焦点尺寸来控制。
电子束同时还可以通过电流、脉冲和重复频率的改变来控制焊接过程，因此可以满足不同材料和焊接条件的要求，从而实现高精度、高质量的焊接。
（二）高焊接质量真空电子束焊接产生的焊缝外观光洁度高，熔合区无明显气孔、裂纹等缺陷，使得焊接质量得到提升，焊接接头的强度和韧性等力学性能要好于其他的焊接工艺，可满足高强度、高要求的焊接应用。
电子束焊接机的自动检测与质量控制研究
电子束焊接机的自动检测与质量控制研究随着工业制造技术的不断进步，电子束焊接作为一种高效、精密的焊接方法，受到了越来越广泛的应用。
电子束焊接机作为电子束焊接的核心设备，承担着焊接质量的重要保证和控制工作。
然而，由于焊接过程中受到多种因素的影响，焊接质量的稳定性和一致性仍然是一个挑战。
因此，开展电子束焊接机的自动检测与质量控制研究，对于提高焊接质量和生产效率具有重要意义。
在电子束焊接机的自动检测研究中，首先需要对焊接过程进行实时监控和数据采集。
通过使用高速摄像机和传感器等设备，可以将焊接过程的关键参数，如电子束功率、速度、焦距等进行准确记录和分析。
同时，还可以利用数字图像处理技术，实时观察焊接过程中的形态变化和缺陷情况。
通过实时监控和数据采集，可以获取大量的焊接数据，为后续的质量控制提供必要的依据。
在电子束焊接机的自动检测研究中，其次需要建立合理的质量控制模型。
通过对焊接过程数据的统计和分析，可以确定焊接质量的关键因素和评价指标。
基于这些数据和指标，可以建立相应的质量控制模型，通过算法和模型进行自动检测和控制。
例如，可以采用人工智能算法来分析焊接过程中的规律和特点，快速判断焊接质量是否达到标准要求，并自动调整焊接参数以实现最佳焊接效果。
在电子束焊接机的自动检测研究中，最后需要开发相应的检测设备和算法。
通过结合硬件和软件技术，可以研制出用于电子束焊接机自动检测和控制的设备和系统。
例如，可以开发出基于机器视觉和图像处理的检测设备，用于实时监控焊接过程中的形态和缺陷。
同时，还可以开发出自动控制算法和软件，根据监测到的焊接数据和参数，实时调整焊接参数，以保证焊接质量的稳定和一致性。
电子束焊接机的自动检测与质量控制研究对于提高焊接质量和生产效率具有重要的意义。
通过实时监控和数据采集，可以实现对焊接过程的全面监控和分析，及时掌握焊接质量的情况。
通过建立合理的质量控制模型，可以实现对焊接质量的自动判断和调整，避免人为因素的干扰。
电子束焊机
电子束焊机电子束焊机的工作原理和应用电子束焊机是一种非常先进的焊接设备，主要利用电子束的热能进行焊接操作。
电子束焊机具有独特的技术特点和广泛的应用领域，成为现代焊接工业中不可或缺的重要工具。
本文将详细介绍电子束焊机的工作原理和应用。
首先，我们来了解电子束焊机的基本构成和工作原理。
电子束焊机主要由电子枪、注入系统、真空系统和电源系统等几大部分组成。
其中，电子枪是电子束发射的关键部件，通过电枪发射出的高速电子束，在零度以上的真空环境中，通过聚焦电磁场将电子束聚焦到极小的面积，形成极高的能焦点功率密度，从而产生高温热源。
注入系统则是为了使焊接材料中的气体和杂质得到有效的排除。
真空系统则起到了排除氧气等气体以及保持良好的焊接环境的作用。
电源系统是整个设备的电能供给系统，为电子枪提供高压电场。
电子束焊机的工作原理基于电磁学、热传导和真空技术。
当电子束射入材料表面时，电子束与材料原子的相互作用导致能量转化，电子束的能量转移到材料中，使焊接区域受热，并在短时间内达到高温。
在高温下，焊接材料表面的金属开始熔化，并通过传导热量使邻近的金属达到熔点，形成一定深度的熔池。
熔池冷却后固化，从而完成焊接过程。
电子束焊机广泛应用于航空航天、汽车制造、电子制造、核工程等领域。
首先，在航空航天领域，电子束焊机能够焊接高合金钢、钛合金等特殊材料，确保焊缝牢固，能够承受高温和高压环境。
其次，在汽车制造业中，电子束焊机能够实现对汽车零部件的高质量焊接，提高汽车的结构强度和安全性能。
此外，电子束焊机还可以用于电子制造业，例如焊接电子器件和元器件。
使用电子束焊机进行焊接可以减少金属变形和热影响区域，提高焊接质量和工作效率。
最后，在核工程领域，电子束焊机可以焊接核反应堆和核电厂的关键元件，确保核设施的安全和可靠。
总之，电子束焊机是一种高效、精密的焊接设备，其工作原理基于电磁学、热传导和真空技术。
电子束焊机在航空航天、汽车制造、电子制造、核工程等领域有着广泛的应用。
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（四）焊接工作台及工装夹具
工作台、旋转台和焊接夹具的作用：保持电子束与焊缝的位置、焊接 速度稳定、焊缝位置的重复精度。
多数电子束焊接机采用固定电子枪，让工件作直线移动或旋转 运动来实现焊接。对大型真空室，也可采用使工件不动，而驱使 电子枪运动进行焊接。为了提高电子束焊的生产效率，可采用双 工作台或多工位夹具。采用双工作台时，一个工作台在真空室内 进行焊接，另一个工作台在室外装卸工件。这种工作台的优点是 装配、焊接可同时进行，真空室体积小，抽一次真空可以焊接多 个零件，生产率高。对大中型焊机，为装卸工件方便，工作台大 多可移出真空室外。工作台的控制有手动和自动两种，现代焊机 的工作台多采用数控式控制，从而实现复杂焊缝，甚至空间焊缝 的焊接。
它是抽速极高的高真空泵，工 作室真空度可达10-1～10-3Pa。
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较低的真空度可用机械泵获得，高真空则采用机械泵及 扩散泵系统。涡轮分子泵无油蒸气污染，不需要预热，节 省抽真空时间，适用于电子枪的真空系统。
2.真空室 对真空室的要求：
良好的气密性
足够的刚度、强度指标（能承受大气压）
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近年来，半导体高频大功率开关电源已应用到电子 束焊机中，工作频率大幅度提高，用很小的滤波电容器， 即可获得很小的纹波系数；放电时所释放出来的电能很 少，减少了其危害性。另外，开关电源通断时间比接触 器短得多，与高灵敏度微放电传感器联用，为抑制放电 现象提供了有力手段。
该类电源体积小，质量轻，如15kw高压油箱，外形尺 寸为l100mm x500mm x 100mm，质量仅 600kg。
1.高压电源 作用：为电子枪提供加 速电压、控制电压和灯 丝加热电流。
电源应密封在油箱体内，以防止 伤害人体及干扰设备的其他控制 部分。纯净的变压器油既可作 为绝缘介质，又可作为传热介质， 将热量从电器元件传送到箱体外 壁。电器元件都装在框架上，该 框架又固定在油箱的盖板上，以 便维修和调试。
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阴极
阴极处于高的负电位，它与接地的阳极之间 形成电子束的加速电场。
偏压电极 阳极
聚焦线圈
偏转线圈
偏压电极（又称栅极）相对于阴极呈负电 位，通过调节其负电位的大小、改变偏压 电极形状及位置可以调节电子束流的大小 和改变电子束的形状。
又称电磁透镜，其作用是将电子束流聚焦 到工件的焊缝上，这样既增加了电子束焊 接的工作距离，而且又易于对其控制和调 节。
真空室的尺寸和形状应根据焊机用途和零件尺寸而定。通用型电子束焊机
的真空室容积大，专用型电子束焊机是根据被焊工件来设计工作室的，特别 是对生产率高的焊机，为了减少抽真空时间，应尽量减小真空室容积。由于 电子束焊接适用范围很广，所以电子束焊机真空室的结构多种多样，其尺寸 也大小不一。
为了避免出现X射线的泄漏、真空室的变形等问题，电子束焊机的使用者 不得随意改装真空室。
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（五)电气控制系统
作用：主要完成电子枪供电、真空系统阀门的程序启闭、传动系
统的恒速运动、焊接参数的闭环控制以及焊接过程的程序控制等功能。
为了便于观察电子束与接缝的相对位置、电子束焦点状态、工 件移动和焊接过程，需在电子枪和工作室内装置光学观察设施、 工业电视和观察窗口等。观察窗口通常由三重玻璃组成。为了保 护焊接时免受金属蒸气的污染，里层为普通玻璃，中层的铅玻璃 起防护X射线的作用，外层的钢化玻璃是承受真空室内外压力差 的。采用工业电视可以使操作者连续观察焊接过程，防止强光刺 激肉眼。
能防护X射线。
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真空室可用低碳钢板制成，以屏蔽外部磁场对电子束运动轨迹的干扰。
工作室内表面应镀镍或进行其他的表面处理，以减少表面吸附气体、飞溅及 油污等，缩短抽真空时间和便于真空室清洁的工作。真空室通常开一个或几 个窗口用以观察内部焊件及焊接情况。
低压型电子束焊机（加速电压＜40kV）可以靠工作室钢板的厚度和合理 设计工作室结构来防止X射线的泄漏。中、高压型电子束焊机（加速电压＞ 60kV）的电子枪和工作室必须设置严密的铅板防护层，铅板防护层应粘接 在真空室的外壁上，在外壁形状复杂的情况下，允许在工作室内壁粘接铅板。 在电子枪内电位梯度大的静电透镜区内，不允许在其内壁粘接铅板。
第二节 电子束焊设备
真空型
真空状态 局部真空型
电子 束焊 机分 类
非真空型 高压型（60～150kV） 加速电压 中压型（40～60kV）
低压型（≤40kV） 实际应用中以真空电子束焊机居多.
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各种电子束焊机的类型、特点和适用范围
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一、电子束焊机的组成
真空电 子束焊 机组成
电子枪
工作室（真空室） 高压电源 电气控制系统 真空系统 工作台 辅助装置
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(一）电子枪
1.电子枪的作用及结构组成
电子束焊机中用以产生电子并使 之汇聚成电子束的装置称为电子枪。 它是电子束焊接设备的核心部件。
电子枪的重复性取决于电子枪的设计精度、制造精度以及控制技术等。
4．电子枪的安装
电子枪通常安装在真空室外部。垂直焊时，位于真空室顶部；水平焊时， 位于真空室侧面，根据需要可使电子枪沿真空室壁在一定范围内移动。有时 电子枪安装在真空室内可移动的传动机构上，被称为动枪。
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（二）高压电源及控制系统
该类焊机节省抽真空时间，适合大型构件、连续 产品的焊接。乌克兰巴顿焊接研究所已生产了多 台这类电子束焊机。
该类焊机主要应用于实验室及一些加工车间。它 可以通过多种工装夹具及运动工作台的配合，完 成不同类型零件的焊接，也可以进行电子束焊接 工艺试验研究。
小型真空电子束焊机主要用于批量生产汽车零 部件。近年柔性制造系统的引人，使小型电子 束焊机更加灵活，不仅适合一种产品的大量生 产，而且能满足多个品种产品批量生产的需求。
世界上电子束焊机生产商主要有英国剑桥真空工程公司（CVE）、 法国的泰克米特电子束焊公司、德国的波宾电子束焊技术有限公司以 及乌克兰的巴顿焊接研究所等。我国真空电子束焊机的研制自20世 纪80年代以来取得了较大进展，国内主要专业生产厂家有上海电焊 机厂、成都电焊机研究所、沈阳电焊机厂及桂林狮达、中科电气等， 目前中等功率的真空电子束焊机已形成了系列，50kV、60kV的焊机 已在实际生产中得到广泛应用，一些焊接设备采用了微机控制等先进 技术。图1－10为国产EZ一60／110型真空电子束焊机。
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（三）真空系统及真空室
1.真空系统 作用：对电子枪和真空室抽真 空。
低真空泵 油扩散泵 涡轮分子泵
也称为活塞式或叶片式机械泵， 能够将电子枪和工作室从大气 压抽到10Pa左右。
油扩散泵不能直接在大气压下 启动，必须与低真空泵配合组 成高真空抽气机组。用于将电 子枪和工作室压强降到10-2Pa 以下
使电子束的束斑对准被焊工件的接缝或在 焊缝区作有规律的周期性运动。偏转方向 和偏转量可通过改变偏转线圈中的电流方 向及大小来调节。
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2.电子枪中的阴极
阴极材料：采用热电子发射能力强而且不易“中毒”的材料，常用钨、钽、 六硼化镧（LaB6)等。
六硼化镧
在较低的工作温度下具有很强的发射电子的能力，常用作大功率电 子枪的间接加热式阴极。这种阴极在工作过程中遭受离子的轰击， 会改变其形状和成分，使发射电子的能力随着阴极使用的时间有所 变化。
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德国海多恩高温高真空焊机
钍钨
热电子发射能力强，但在长期工作中，正离子的轰击也会使表面成 分发生变化，影响其发射电子的稳定性。
钨或钽
制成直热式阴极结构简单，但要防止阴极的热变形和补偿加热电流 的磁场对电子束的偏转作用。
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3．电子枪的稳定性、重复性
电子枪的稳定性、重复性直接影响焊接质量。影响电子枪稳定性的主要原 因是高压放电，特别是大功率电子枪（＞30kw）在焊接过程中产生的放电 现象，易造成高压击穿.为了解决高压放电现象，可设置两个聚焦线圈并在 电子束通道上设置小直径光阑，以减少金属蒸气和离子对电子枪工作稳定性 的影响。同时，双聚焦还增加了调节电子束形状的可能性。
电子枪 组成
阴极
二极枪
阳极 栅级（偏压电极） 三极枪 聚焦线圈
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电子枪有4个主要作用： 1.从阴极发射电子； 2.使电子在阴极到阳极间得到加速，并形成束流； 3.用磁聚焦线圈将电子束聚焦； 4.用偏转线圈使束流产生偏转。
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三极电子枪的结构及各部分作用
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电子束焊机电气控制系统
二、电子束焊机的选用
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 质活泼的金属（如 W、Ta、Mo、Nb、Ti等）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；焊接厚大工件应选用高压型焊机， 中等厚度工件选用中压型焊机；成批生产时选用专用 焊机，品种多、批量小或单件生产则选用通用型焊接 设备。
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2.控制系统
早期电子束焊机的控制系统仅限于控制电子束流的 递减、电子束流的扫描及真空泵阀的开关。目前可编程 控制器及计算机数控系统等已在电子束焊机上得到应用， 使控制范围和精度大大提高。计算机数控系统除了控制 焊机的真空系统和焊接程序外，还可实时控制电子参数、 工作台的运动轨迹和速度，实现电子束扫描和焊缝自动 跟踪。