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電子束焊接設備 |
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送絲機構應焊絲準確地送入電子束的作用范圍內。送絲嘴應盡可能靠近熔池，其表面應有涂層以防金屬飛濺物的沾污。應選用耐熱鋼來制造送絲嘴。應能方便地對送絲機構進行調節。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。焊絲應從熔池前方送入。焊接時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。
當束功率密度低于105W/cm2時，電子束的能量在工件表面將轉換為熱能，由于工件表面的散熱條件較好，通過熱傳導的方式，熔池有向工件深層發展的趨勢，此時焊縫熔深較淺，稱為熔化成形。
當束功率密度增大到超過105W/cm2時，焊縫表面金屬迅速熔化且劇烈蒸發，在蒸發反作用力的排斥下，熔池下凹，排開液態金屬而露出新的固態金屬表面，使電子束可以穿透到相當的深度，形成一個細長的束孔。
隨著電子束的移動，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揮其深寬比較大的優點。
將活性劑應用于電子束焊也是目前活性焊接研究的重要領域之一。在一定條件下，活性劑對電子束焊的熔深影響很大，現已逐步形成了活性電子束焊的新技術。
與傳統電子束焊相比，活性電子束焊的特點為：
①使用活性劑可明顯減小熔池上部寬度，改變熔池形狀。
②SiO2、TiO2、Cr2O3單組元活性劑對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。
④使用活性劑后，聚焦電流和束流對電子束焊熔深增加有影響。
局部真空電子束焊接技術是在大尺寸結構件的焊縫及其附近局部區域建立真空環境，并進行電子束焊接的技術。這種方法既保留了真空電子束焊接的特點，又避開了龐大的真空室，解決了厚大工件的焊接問題，可大大提高焊接質量并降低設備成本。
焊件表面與電子槍的工作距離影響電子束的聚焦程度，工作距離變小時，電子束的壓縮比增大，使電子束斑點直徑變小，增加了電子柬功率密度。而工作距離太小，會使過多的金屬蒸汽進入槍體造成放電。在不影響電子槍穩定工作的前提下，應盡可能采用短的工作距離。在本次試驗中，采用水平的焊槍，在夾具設計完成后，已經確定了焊接的工作距離為455mm。這是所有焊接參數中，確定且不變的一個參數。
電子束焊對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清除干凈。少數零件焊接時，可用汽油清洗去油污，再用丙酮擦洗脫水和脫脂;大批量零件進行焊接時，可采用機械化清洗方式。清洗完畢后，在矩時間內進行焊接。
