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電子束焊接設備 |
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用電子束進行定位焊是裝夾工件的有效措施，其優點是節約裝夾時間和經費。可以采用焊接束流或弱束流進行定位焊，對于搭接接頭可用熔透法定位，有時先用弱束流定位，再用焊接束流完成焊接。
在焊接過程中采用電子束掃描可以加寬焊縫降低熔池冷卻速度，消除熔透不均等缺陷，降低對接頭準備的要求。電子束掃描是通過改變偏轉線圈的激磁電流，從而使橫向磁場變化來實現的。常用的電子束掃描圖形有正弦形、圓形、矩形、鋸齒形等。通常電子束掃描頻率為100~1000Hz。電子束偏轉角度為2°~5°。電子束掃描還可用來檢測接縫的位置和實現焊縫跟蹤，此時電子束的掃描速度可以高達50~100m/s，掃描頻率可達20kHz。在焊接大厚度工件時為了防止焊接所產生的大量金屬蒸氣和離子直接侵入電子槍可設置電子束偏轉裝置。使電子槍軸線與工件表面的垂直方向成5°~90°夾角，這對于大量生產中電子槍工作穩定是十分有利的。
電子束焊機成本高。工件裝配、接縫與電子束對正，都要求有較高的精度。但電子束焊的多能性和，往往能補償其高成本，因此在汽車、原子能、航空、航天等許多工業中已成為重要的焊接方法之一。
1.在大批量生產中將有較大的發展。例如：在汽車工業中，采用電子束焊技術焊接汽車的齒輪和后橋，可以提高工效、降低成本、減輕零件的質量。
2.在航空航天工業中，電子束焊技術將繼續擴大其應用，并發展電子束焊在線檢測技術。
3.由于電子束在厚大件焊接中樹一幟，所以在能源、重工業中大有用武之地。
4.在修復領域，電子束焊技術將是有價值的工藝方法之一。
5.電子束焊的焊接設備將趨向多功能及柔性化。電子束焊已屬成熟技術，隨著應用領域的擴大，出于經濟方面的考慮，多功能電子束焊的焊接設備和集成工藝以及電子束焊機的柔性化將越來越顯得重要。
6.電子束焊將是實現空間結構焊接的強有力工具。
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，使其表層溫度達到104℃以上、功率密度達到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。但在常規加速電壓的作用下，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300mm)相比是微不足道的。
通常情況下，根據電子槍的類型選取某一數值，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，在保持其他參數不變的條件下，焊縫橫斷面深寬比與加速電壓成正比例。當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可提高加速電壓。在這次試驗中，由于焊接距離較大，因此，要對達到8mm厚的鋁合金件達到焊透的效果，加速電壓基本控制在30～60kV。
由于焊縫及其熱影響區發生了復雜的物理化學變化，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的組織，消除殘余應力，促使殘余的氫逸出，從而提高焊接接頭的韌性，增強零件抵抗應力腐蝕的能力，零件形狀和尺寸的長期穩定。
