电子束焊机
一、电子束焊机是什么设备
电子束焊机是利用高速运动的电子束流轰击工件的原理进行焊接加工的一种比较精密的焊接设备，它基本上代表了最高性能的焊接水平。真空电子束焊在焊接过程中利用定向高速运动的电子束流撞击工件使动能转化为热能而使工件熔化，形成焊缝。电子束能量密度高达108瓦/厘米2，能把焊件金属迅速加热到很高温度，因而能熔化任何难熔金属与合金。它不需要填充材料，一般在真空中进行焊接，焊缝纯净、光洁、无氧化缺陷。
电子束焊接因具有不用焊条、不易氧化、工艺重复性好及热变形量小的优点而广泛应用于航空航天、原子能、国防及军工、汽车和电气电工仪表等众多行业。电子束焊接包含了机械、真空、高电压和电磁场理论、电子光学、自动控制和计算机等多学科技术。
二、电子束焊机工作原理
电子束焊接的基本原理是电子枪中的阴极由于直接或间接加热而发射电子，该电子在高压静电场的加速下再通过电磁场的聚焦就可以形成能量密度极高的电子束，用此电子束去轰击工件，巨大的动能转化为热能，使焊接处工件熔化，形成熔池，从而实现对工件的焊接。
根据电子束焊接的基本原理，西方国家在70年代末期研究开发出双金属锯带电子束焊接新工艺生产线，代替传统的普通高速钢锯带生产工艺，从而大量节省了高速钢，并提高了锯带的使用寿命。双金属锯带就是把具有弹性性能好的弹簧钢和切削能力强的高速钢通过电子束焊接方法而获得的一种新型锯带。我国在80年代后期相继从德国引进若干条生产线以满足国内市场高速发展的需要，但还不能完全满足其市场要求。
三、电子束焊机的特点
1、电子束能量密度高，一般可达106~109W/cm2，是普通电弧焊和氩弧焊的100~10万倍，因此可实现焊缝深而窄的焊接，深宽比大于10:1。
2、电子束焊接，其焊缝化学成份纯净， 焊接接头强度高、质量好。
3、电子束焊接所需线能量小，而焊接速度高，因此焊件的热影响区小、焊件变形小，除一般焊接外，还可以对精加工后的零部件进行焊接。
4、可焊接普通钢材、不锈钢、合金钢及铜、铝等金属、难溶金属（如钽、铌、钼）和一些化学性质活泼的金属（如钛、锆、铀等）。
5、可焊接异种金属， 如铜和不锈钢、钢与硬质合金、铬和钼、铜铬和铜钨等。
6、电子束焊接的工艺参数，如加速电压、束流、聚焦电流、偏压、焊速等可以精确调整，因此易于实现焊接过程自动化和程序控制，焊接重复性好。
7、电子束焊接能焊接复杂几何形状工件。
8、与普通焊接相比， 其焊接速率更高（尤其对于大厚件的焊接工件）。
四、电子束焊机的应用领域
电子束焊接因具有不用焊条、不易氧化、工艺重复性好及热变形量小的优点而广泛应用于航空航天、原子能、国防及军工、汽车和电气电工仪表等众多行业。电子束焊机在下面领域中得到了广泛的应用：
1、航天航空工业-----喷气发动机部件、起落架、机舱段框架、精密传动件、火箭助推器、高压气瓶、火箭发动机部件等。
2、核能工业---------加速器部件、燃料棒、支架、导向筒、蒸发器等。
3、兵器工业---------雷达漫波导、平衡肘、柴油发动机、增压器涡轮等。
4、汽轮机制造业---------汽轮机叶片、隔板等。
5、汽车工业---------变速箱齿轮、行星齿轮框架、后桥、汽缸、离合器、发动机增压器涡轮、汽车动力电池。
6、船舶工业---------舰艇发动机、船机修复、携进器螺旋桨、鱼雷部件、潜艇壳体。
7、仪表工业---------各种仪表传感器、膜盒等。
8、电工行业---------电工合金触头、锰铜分流器。
9、矿山机械---------齿轮。
10、石化设备---------炼钢炉的铜冷却风口。
11、能源动力---------汽轮机转子、汽轮机隔板、锅炉阀门的阀体等。
12、电子工业---------双金属带、传感器部件、雷达部件等。
13、医疗器械---------钛合金支架、人工关节、人工骨骼、医用镍钛合金导丝等。
五、电子束焊机的种类
1、电子束焊按被焊工件所在环境的真空度分
高真空电子束焊：这种电子束焊在10-4～10-1Pa的真空度下进行焊接，是目前应用较多的电子束焊，工件大小易受工作室尺寸的限制。
低真空电子束焊：低真空电子束焊的工作真空度介于10-1～10Pa，真空系统简单，启动相对较快，同时减弱了焊接时的金属蒸发。
非真空电子束焊：这种电子束焊是将真空条件形成的电子束流引入到大气环境中对工件进行焊接，已经摆脱了真空室对工件尺寸的限制，但对工作距离与焊缝宽深比有要求。
2、按电子束焊机的加速电压分
高压电子束焊：加速电压范围60～150kV，可得到直径小、功率密度大的束斑和深宽比大的焊缝。
中压电子束焊：加速电压范围30～60kV。
低压电子束焊：加速电压范围低于30kV，适用于焊缝深宽比不高的薄板材料的焊接。
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