电子束焊工艺.ppt

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1、第三节电子束焊接工艺一、焊前准备接合面的加工与清理零件装配抽真空焊前预热第三节电子束焊接工艺1．接合面的加工与清理坡口形式：I形坡口接合面经过机械加工，装配时力求使零件紧密接触。填充金属：一般不用填充金属，只有在焊接异种金属或合金时，可根据使用需要填充金属。真空电子束焊前必须严格清理工件表面的氧化物、油污，否则将导致焊缝产生缺陷，接头的力学性能降低，不清洁的表面还会延长抽真空时间，影响电子枪工作的稳定性，降低真空泵的使用寿命。化学清理机械方法清除煤油、汽油可用于去除油渍，丙酮是清洗电子枪零件和被焊工件最常用的溶剂。若强力去油，则可使用含有氯化烃类溶剂，随后须将工件放在丙酮内彻底清洗。清理完毕

2、后不能再用手或工具触及接头区，以免再次污染。非真空电子束焊对焊件清理的要求可降低。2.零件装配装配间隙紧密接触，接缝间隙应尽可能小而均匀，并使接合面保持平行。间隙的具体数值与焊件厚度、接头形式和焊接方法有关。被焊材料越薄，则间隙越小。对于无锁底的对接接头，板厚8＜1.5mm时，局部最大间隙不应超过0.07mm，随板厚增加，间隙略增；板厚超过3.8mm时，局部最大间隙可到0.25mm。焊薄工件时，一般装配间隙不应大于0.13mm。焊铝合金时的接头间隙可比焊钢时大。填丝电子束焊时，间隙要求可适当放宽。若采用偏转或摆动电子束使熔化区变宽时，可以用较大的间隙。非真空臾子束焊时，装配间隙可以放宽到0.

3、75mm。深熔焊时，装配不良或间隙过大，会导致过量收缩、咬边、漏焊等缺陷。装夹方法所有电子束焊都是机械或自动操作的，如果零件不是设计成自紧式的，必须利用夹具进行定位与夹紧，然后移动工作台或电子枪体完成焊接。夹具要求制造精确，因为电子束焊对零件的装配和对中的要求极为严格。非真空电子束焊可用一般焊接变位机械，其定位、夹紧都较为简便，在某些情况下可用定位焊缝代替夹具。电子束焊夹具和工作台的零部件应使用非磁性材料来制造，避免电子束发生磁偏转。若工件和夹具是磁性材料时，焊前应去磁，并用磁强计测量工件剩磁，一般剩磁强度应低于（0.5~3）×10-4T.电子束焊机的抽真空程序通常自动进行，可以保证各种真空

4、机组和阀门正确地按顺序进行，避免由于人为的误操作而发生事故。真空室需经常清洁，尽量减少真空室暴露在大气中的时间，仔细清除被焊工件上的油污，并按期更换真空泵油，保持真空室的清洁和干燥是保证抽真空速度的重要环节。3.抽真空4.焊前预热对需要预热的工件，根据一定的形状、尺寸及所需要的预热温度，选择适宜的加热方法，如气焊枪、加热炉、感应加热、红外线辐射加热等，在工件装入真空室前进行预热。如果工件较小，加热引起的变形不会影响工件质量时，可在真空室内用散焦电子束来进行预热。二、焊接接头设计对接角接T形接搭接端接电子束直径细，能量集中，焊接时一般不加填充焊丝，所以电子束焊接头的设计应按无间隙接头考虑。不同

5、类型的接头有各自特有的接合面设计、接缝的准备和施焊的方位。设计的原则是便于接头的准备、装配和对中，减少收缩应力，保证获得所需熔透深度。如果电子束的功率不足以一次穿透焊件，也可采用正反两面焊的方法来完成。对重要承力结构，焊缝位置最好应避开应力集中区。1.对接接头接合面简单，准备工作容易，但需要装配夹具。不等厚的对接接头采用上表面对齐的设计优于台阶接头，后者在焊接时要用宽而倾斜的电子束，且焊接角度须精确控制，否则极易焊偏造成脱焊。锁口对中接头，便于装配定位。具有锁边（自衬垫）作用，便于装配对齐，但焊缝根处易形成未焊透，锁口较小时焊后可避免留下未焊合的缝隙。自动填充材料的接头，有自动填充金属的作用

6、，焊缝成形得到改善。斜对接接头，可增大焊缝金属面积，但装夹定位比较困难，只用于受结构和其他原因限制的特殊场合。2.角接头图l－12a为熔透焊缝的角接头，留有未焊合的间隙，接头承载能力差。图l－12h为卷边角接，主要用于薄板，其中一端须弯边90°。其他几种接头都易于装配对齐。3.T形接头电子束焊接也常采用T形接头。熔透焊缝在接头区有未焊合缝隙，接头强度差。推荐采用单面T形接头，焊接时焊缝易于收缩，残余应力较低。图1-l3C所示方案多用于板厚超过25mm的双面焊场合。焊接第二面时，先焊的第一面焊缝起拘束作用，有开裂倾向。4.搭接接头搭接接头常用于厚度小于1.6mm的焊件。熔透焊缝主要用于板厚小于

7、0.2mm的场合，有时需要采用散焦或电子束扫描以增加熔合区宽度。厚板搭接接头焊接时需添加焊丝以增加填角尺寸，有时也采用散焦电子束以加宽焊缝并形成光滑的过渡。5.端接接头图1-15为三种典型的电子束焊端接接头。厚板端接接头常采用大功率深熔透焊接。薄板及不等厚度的端接接头常用小功率或散焦电子束进行焊接。三、主要焊接参数及其选择这些参数直接影响到焊缝的熔深和几何形状。加速电压电子束电流焊接速度聚焦电流工作距离1.加