產(chǎn)品別名 |
電子束焊接設(shè)備 |
面向地區(qū) |
送絲機(jī)構(gòu)應(yīng)焊絲準(zhǔn)確地送入電子束的作用范圍內(nèi)。送絲嘴應(yīng)盡可能靠近熔池,其表面應(yīng)有涂層以防金屬飛濺物的沾污。應(yīng)選用耐熱鋼來制造送絲嘴。應(yīng)能方便地對(duì)送絲機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)。以改變送絲嘴到熔池的距離、送絲方向以及與工件的夾角等。焊絲應(yīng)從熔池前方送入。焊接時(shí)采用電子束掃描有助于焊絲的熔化和改善焊縫成形。送絲速度和焊絲直徑的選擇原則是使填充金屬量為接頭凹陷體積的1.25倍。
電子束焊的分類方法很多。按被焊工件所處的環(huán)境的真空度可分為三種:高真空電子束焊,低真空電子束焊和非真空電子束焊。
高真空電子束焊是在10-4~10-1Pa的壓強(qiáng)下進(jìn)行的。良好的真空條件,可以對(duì)熔池的“保護(hù)”防止金屬元素的氧化和燒損,適用于活性金屬、難熔金屬和質(zhì)量要求高的工件的焊接。
低真空電子束焊是在10-1~10Pa的壓強(qiáng)下進(jìn)行的。壓強(qiáng)為4Pa時(shí)束流密度及其相應(yīng)的功率密度的大值與高真空的大值相差很小。因此,低真空電子束焊也具有束流密度和功率密度高的特點(diǎn)。由于只需抽到低真空,明顯地縮短了抽真空時(shí)間,提高了生產(chǎn)率,適用于批量大的零件的焊接和在生產(chǎn)線上使用。
在非真空電子束焊機(jī)中,電子束仍是在高真空條件下產(chǎn)生的,然后穿過一組光闌、氣阻和若干級(jí)預(yù)真空小室,射到處于大氣壓力下的工件上。在壓強(qiáng)增加到7~15Pa時(shí),由于散射,電子束功率密度明顯下降。在大氣壓下,電子束散射更加強(qiáng)烈。即使將電子槍的工作距離限制在20~50mm,焊縫深寬比大也只能達(dá)到5:1。目前,非真空電子束焊接能夠達(dá)到的大熔深為30mm。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是不需真空室,因而可以焊接尺寸大的工件,生產(chǎn)率較高。
電子束在30~150kV的加速電壓作用下,被加速到光速的1/2~2/3倍,高速電子流轟擊工件表面,使其表層溫度達(dá)到104℃以上、功率密度達(dá)到107W/cm2。因此,能量密度高度集中和局部高溫是電子束焊接的Z大特點(diǎn)。但在常規(guī)加速電壓的作用下,電子束穿透工件的深度僅為幾十分之一毫米,這與電子束焊縫的熔深(Z大可達(dá)300mm)相比是微不足道的。
當(dāng)束功率密度低于105W/cm2時(shí),電子束的能量在工件表面將轉(zhuǎn)換為熱能,由于工件表面的散熱條件較好,通過熱傳導(dǎo)的方式,熔池有向工件深層發(fā)展的趨勢(shì),此時(shí)焊縫熔深較淺,稱為熔化成形。
當(dāng)束功率密度增大到超過105W/cm2時(shí),焊縫表面金屬迅速熔化且劇烈蒸發(fā),在蒸發(fā)反作用力的排斥下,熔池下凹,排開液態(tài)金屬而露出新的固態(tài)金屬表面,使電子束可以穿透到相當(dāng)?shù)纳疃?,形成一個(gè)細(xì)長的束孔。
隨著電子束的移動(dòng),束孔的金屬不斷熔化并被排斥到熔池后方,冷凝后形成焊縫,這種焊縫稱為深穿入成形。電子束焊接中主要采用這種成形方法以發(fā)揮其深寬比較大的優(yōu)點(diǎn)。
真空電子束釬焊作為一種、GX率、控制的制造技術(shù),對(duì)各種精密、復(fù)雜部件的連接制造具有非常重要的意義。用電子束作為加熱源進(jìn)行真空釬焊,就是用電子束高速掃描,使電子束由點(diǎn)熱源轉(zhuǎn)化為面熱源,實(shí)現(xiàn)零件的局部高速均勻加熱。該工藝具有普通真空釬焊無法比擬的性,如高溫停留時(shí)間短、大大減少釬料對(duì)母材的溶蝕、輸入能量精密可控、能量輸入路徑可任意編輯等。
將活性劑應(yīng)用于電子束焊也是目前活性焊接研究的重要領(lǐng)域之一。在一定條件下,活性劑對(duì)電子束焊的熔深影響很大,現(xiàn)已逐步形成了活性電子束焊的新技術(shù)。
與傳統(tǒng)電子束焊相比,活性電子束焊的特點(diǎn)為:
?、偈褂没钚詣┛擅黠@減小熔池上部寬度,改變?nèi)鄢匦螤睢?br />
?、赟iO2、TiO2、Cr2O3單組元活性劑對(duì)電子束焊接熔深增加有影響。
③由SiO2、TiO2、Cr2O3等組成的多組元不銹鋼電子束焊活性劑,可使聚焦電子束焊接熔深增加兩倍多。
?、苁褂没钚詣┖?,聚焦電流和束流對(duì)電子束焊熔深增加有影響。
通常情況下,根據(jù)電子槍的類型選取某一數(shù)值,在相同的功率、不同的加速電壓下,所得焊縫深度和形狀是不同的。提高加速電壓可增加焊縫的熔深,在保持其他參數(shù)不變的條件下,焊縫橫斷面深寬比與加速電壓成正比例。當(dāng)焊接大厚件并要求得到窄而平的焊縫,或電子槍與焊件間的距離較大時(shí)可提高加速電壓。在這次試驗(yàn)中,由于焊接距離較大,因此,要對(duì)達(dá)到8mm厚的鋁合金件達(dá)到焊透的效果,加速電壓基本控制在30~60kV。
電子束焊對(duì)零件焊接部位的清潔度要求較高。在焊接前要將焊接表面的油、銹、氧化物以及其他雜質(zhì)清除干凈。少數(shù)零件焊接時(shí),可用汽油清洗去油污,再用丙酮擦洗脫水和脫脂;大批量零件進(jìn)行焊接時(shí),可采用機(jī)械化清洗方式。清洗完畢后,在矩時(shí)間內(nèi)進(jìn)行焊接。
由于焊縫及其熱影響區(qū)發(fā)生了復(fù)雜的物理化學(xué)變化,其組織成分和性能已不同于母材,所以焊接后一般要通過熱處理來改善焊縫和熱影響區(qū)的組織,消除殘余應(yīng)力,促使殘余的氫逸出,從而提高焊接接頭的韌性,增強(qiáng)零件抵抗應(yīng)力腐蝕的能力,零件形狀和尺寸的長期穩(wěn)定。