電子束焊機有兩類:低壓電子束焊機的加速電壓為30~60千伏;高壓電子束焊機的加速電壓可達175千伏。電子束焊可焊接所有的金屬材料和某些異種金屬接頭,從箔片至板材均可一道焊成,鋼板可焊厚度達100毫米,鋁板達150毫米,銅板可達25毫米。碳鋼在真空中焊接時,由于鋼中原含有的氣體會釋放出來,焊縫金屬容易產生微氣孔。
窄焊縫(熔化區)要求焊前對工件進行精細的準備;焊接接頭邊緣需加工;焊接接頭要求沒有裝配間隙或非常小的間隙(通常無填充金屬);真空下進行焊接可能使被焊工件的尺寸受限制;大規格工件需定制特殊設備;特殊工件需采用局部真空電子束焊;對帶磁的部件敏感,即電子路徑受磁場韻影響;從陰極至工件轟擊點的磁場;針對被焊金屬工件內部磁場退磁。
電子束焊接的優勢
①能量密度高(1010-1013W/m2)。焊縫窄,熱影響區小且具有平行邊緣,焊接變形小;一般焊接無需填充金屬;對于的工業產品具有較高的焊接速度;可獲得深寬比大的焊縫,焊接厚件時不開坡口一次成形。
②真空條件下焊接。避免在焊接過程中工件氧化,焊縫純凈度高。
③可靠性及重復性好。焊接參數自動控制,能夠焊縫質量;焊接參數易于調節,工藝適應性強。
④適用于異種金屬材料焊接,包括部分陶瓷材料。
真空電子束釬焊作為一種、GX率、控制的制造技術,對各種精密、復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行真空釬焊,就是用電子束高速掃描,使電子束由點熱源轉化為面熱源,實現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,如高溫停留時間短、大大減少釬料對母材的溶蝕、輸入能量精密可控、能量輸入路徑可任意編輯等。
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。
焊前壓配指焊接零件的定位和裝夾。焊接前零件裝配精度對電子束焊質量的影響很大,因為端面接觸部位存在間隙或零件配合過松都會造成焊接變形,所以,不論是冷壓還是熱裝,都要控制機加工的公差配合,零件焊接前壓配的精度,確保裝配到位。