电子束焊的学习方法总结.docx

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1、评阅人得分电子束焊方法学习要点总结专业班级材控1111学号2011118502109学生姓名王虹宇2014年3月19日电子束焊方法学习要点总结姓名：王虹宇学号：2011118502109专业班级：材控1111班1电子束焊的焊接方法基本概念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

2、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。2基本原理和分类2.1基本原理电子束是从电子枪中产生的。通常电子是以热发射或场致发射的方式从发射体（阴极）逸出。在25～300kV的加速电压的作用下，电子被加速到0.3～0.7倍的光速，具有一定的动能，经电子枪中静电透镜和电磁透镜的作用，电子会聚成功率密度很高的电子束。这种电子束撞击到工作表面，电子的动能就转变为热能，使金属迅速熔化和蒸发。在高压金属蒸气的作用下熔化的金属被排开，电子束就能继续撞击深处的固态金属，很快在被焊工件上“钻”出一个锁形小孔，小孔的周围被液态金属包围。随着电子

3、束与工件的相对移动，液态金属沿小孔周围流向熔池后部，逐渐冷却、凝固形成了焊缝。电子束传送到焊接接头的热量和其熔化金属的效果与束流强度、加速电压、焊接速度、电子束斑点质量以及被焊材料的性能等因素有密切的关系。2.2分类电子束焊的分类方法很多。按被焊工件所处的环境的真空度可分为三种：高真空电子束焊，低真空电子束焊和非真空电子束焊。高真空电子束焊是在10-4～10-1Pa的压强下进行的。良好的真空条件，可以保证对熔池的“保护”防止金属元素的氧化和烧损，适用于活性金属、难熔金属和质量要求高的工件的焊接。低真空电子束焊是在10-1～10Pa的压强下进行的

4、。压强为4Pa时束流密度及其相应的功率密度的最大值与高真空的最大值相差很小。因此，低真空电子束焊也具有束流密度和功率密度高的特点。由于只需抽到低真空，明显地缩短了抽真空时间，提高了生产率，适用于批量大的零件的焊接和在生产线上使用。例如：变速器组合齿轮多采用低真空电子束焊接。在非真空电子束焊机中，电子束仍是在高真空条件下产生的，然后穿过一组光阑、气阻和若干级预真空小室，射到处于大气压力下的工件上。在压强增加到7～15Pa时，由于散射，电子束功率密度明显下降。在大气压下，电子束散射更加强烈。即使将电子枪的工作距离限制在20～50mm，焊缝深宽比最大

5、也只能达到5:1。目前，非真空电子束焊接能够达到的最大熔深为30mm。这种方法的优点是不需真空室，因而可以焊接尺寸大的工件,生产率较高。近年来，移动式真空室或局部真空电子束焊接方法，既保留了真空电子束高功率密度的优点，又不需要真空室，因而在大型工件的焊接工程上有应用前景3工艺特点和应用范围（材料、结构、环境)3.1工艺特点3.1.1功率密度高电子束焊接时常用的加速电压范围为30~150kV，电子束电流为20~1000mA，电子束焦点直径为0.1~1mm。因此电子束功率密度可达106W/cm以上。3.1.2精确、快速的可控性作为物质基本粒子的电子

6、具有极小的质量（9.1×10）和一定的负电荷（1.6×10C），电子的荷质比高达1.76×10C/kg，通过电场、磁场对电子束可作快速而精确的控制。3.1.3电子束穿透力强，焊缝熔宽比大。目前，电子束焊缝的深宽比可达50∶1。焊接厚板时可以只开I形坡口实施焊接，因此比电弧焊可以节省辅助材料和降低能源消耗。3.1.4焊接速度快，热影响区小，焊接变形小。对精加工的焊件可用作最后连接工序，焊后焊件仍保持足够高的精度。3.1.5设备比较复杂，费用比较昂贵。3.1.6电子束易受杂散电磁场的干扰，影响焊接质量。3.2应用范围电子束焊在大批量生产中将有较大的

7、发展。3.2.1在汽车工业中采用电子束焊技术焊接汽车的齿轮和后桥，可以提高工效、降低成本、减轻零件的质量。3.2.2在航空航天工业中电子束焊技术将继续扩大其应用，并发展电子束焊在线检测技术。3.2.3由于电子束在厚大件焊接中独树一帜，所以在能源、重工业中大有用武之地。　　3.2.4宇航技术中所用的各类火箭、卫星、飞船、星球车、空间站、太阳能电站等的结构件、发动机以及各种仪器均需用焊接技术，而电子束焊是满足其需求的强有力的工具。电子束焊的焊接设备将趋向多功能及柔性化。电子束焊已属成熟技术，随着应用领域的扩大，出于经济方面的考虑，多功能电子束焊的焊

8、接设备和集成工艺以及电子束焊机的柔性化将越来越显得重要。4影响焊接质量的工艺参数影响电子束焊接质量的一些工艺因素，如焊缝结构设计、工装模具、焊接参数、