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              真空電子束焊

              電子束焊是20世紀60年代發展起來的新技術,最初用于原宇能工業、航空與航天工業中貴重金屬和特種金屬的焊接,后來也廣泛用在一般工業中。

              電子束焊和其它焊接方法比較,具有如下一些優點:

              ①由于電子束焊通常都在真空中進行,因而可以焊接錯合金、欽合金、被等這樣一些在高溫下極易與大氣反應的材料,以及鎢、鑰、擔、徠等難熔合金及氧化鋁、氧化被陶瓷材料。

              ②電子束焊不需要熱傳導,由電子直接翰送熱能量,熱輸入量少而焊縫窄。焊接相同厚度金屬時,熔池容積可縮小到鎢極氫弧焊的1/25,焊接速度也很快,電子束焊的焊縫窄,輸人熱量最少。由于這種焊接不需使用焊劑和焊絲,因此不存在污染問題。電子焊的功率密度與電壓V的(7/4)2、電子束電流I的(1/4)2成正比。經研究證明,電子束焊對基體金屬有以下影響:

              a.焊接熱影響區晶粒細小。因為輸人熱量少,阻止晶粒長大,故焊接熱影響區晶粒細小,避免了原高溫下變脆而使難于加工的熱脆性現象。晶粒細小也使熱影響區塑性一脆性轉變點
              的溫度下降,增加其塑性。

              b.耐蝕性能好。焊接不銹鋼溫度在800℃時會析出碳,使焊接件的耐腐蝕性能下降。電子束焊時因焊件處于高溫下的時間極短,幾乎無碳析出,所以不會出現晶界腐蝕而導致機械性能的下降。

              C.組織應力減少,故變形量極小。電子束焊熔池比電弧焊的小,故熱膨脹和收縮量都小,因而凝固過程中產生的微觀裂紋也少,這樣就避免了容積隨相變而產生的缺陷。

              ③能準確控制焊接熱源,焊接條件的再現性好。

              ④能方便而有效地控制電子束加速電壓、束電流、焦點、焊接速度等,因而焊縫的寬窄、熔深的調節范圍都很寬。

              但電子束焊也有缺點,主要是:

              ①電子束焊機價格較高,真空電子束焊機焊接室的大小限制了焊接零件的尺寸。由于焊接室需要抽真空,因而焊接生產周期較長,生產效率較低。

              ②所有電子束發生系統都在超過22kV的電壓下工作,因而會產生Moka線和x射線。加速的電壓越高,發射的X射線強度越大。因此要采取必要的保護措施。

              通常必須把X射線漏泄率控制在10-4R/h以下。對加速電壓為35kV以下的低壓型電子束焊機,焊接室應用12.7mm的鋼板屏蔽。在此電壓級以上,真空室外面需要包一層鉛板。加速電壓為100kV時,鉛板最小厚度為1.5mm,150kV時應為2.3mmo焊接室的觀察窗要用鋼化玻璃和鉛玻璃制造,也有采用不銹鋼和混凝土保護電子束發生裝置。

              ③不易用于復雜焊縫的焊接。


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