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电子线束焊接的优缺点及焊接工艺

作者:SHUNGAL 顺佳 浏览: 发表时间:2021-12-25 14:12:59

电子束焊优缺点


优点:

任何焊接方法和焊接工艺都有其独特的优缺点,电子束焊也不例外,首先看电子束焊的优点,电子束焊穿透能力上是比较强的,所以焊缝的深度上相对会比较深,电子束焊在焊接速度上相对比较快,焊接的影响区较小,同时焊接变形小,所以对于精加工的构件来说,焊后也是需要保持足够高的精度。


因为电子束焊是真空型的焊接,所以说在焊接方面可以防止熔化金属受到氧,氮等有害气体的污染,而且还有利于焊缝金属的除气和净化,因而特别适用于活泼金属的焊接。


缺点:

从电子束焊的原理中我们就直接可以看出一个缺点,那就是电子束焊的焊接设备相对比较复杂,而且焊接设备费用比较昂贵,再有就是电子束焊容易受杂散电磁场的影响,所以在焊接当中要时刻注意,这样才能够保证焊接的质量。


电子束焊在焊接当中电子束对于焊接位置的稳定性不是很好,因为焊接两个构件之间的缝隙相对在比较复杂的情况之下,就会引起焊接的位置错误。


再有就是电子束焊的焊接方式是形成一条射线,而这种射线是有损于操作人员的,所以在焊接当中要注意时刻的防护,从而才能够保证焊工的安全和健康。



电子束焊接工艺


1、薄板的焊接:


薄板导热性差,电子束焊接时局部加热强烈,为了防止过热,应采用夹具,并且对极薄的工件可考虑使用脉冲电子束流,电子束功率密度高易于实现厚度相差很大的接头的焊接,焊接时薄板与厚板紧贴,适当调节电子束焦点位置使接头两侧均有熔化。


2、厚板的焊接:


当被焊钢板在60m以上时应将电子枪水平放置放置进行横焊,以利于焊缝成型电子束焦点位置对于熔深影响很大,在给定的电子束功率下,将电子束焦点调节在工件表面以下,熔深的1/2-3/ 4处电子束的穿透力能力最好根据实践经验,悍前将电子束焦点调节在板材表面以下,板厚是1/3处,可以发挥电子束的熔透力并使焊缝成型良好,目前,电子束可以一次焊透300m的钢板。


3、定位焊:


用电子束进行定位焊是装夹工件的有效措施,其优点是节约装夹时间和经费,可采用焊接束流或弱束流进行定位焊,对于搭接接头可用熔透法定位,有时先用弱束流定位,在于焊接夹具完成焊接。


4、焊接可达性差的接头:


电子束很细,工作距离长,易于控制,所以电阻束可以焊接狭窄间隙的底部接头,这个进可以用于生产过程,而且在修复报废零件时,也非常有效,复杂形状的昂贵逐渐常用的电阻束来修复,对可达性差的接头只有满足以下条件才能进行电阻束焊。


1)焊缝必须在电子枪允许的工作距离上。


2)必须有足够宽的间隙允许电子束通过,以免焊接时误伤工件。


3)在束流通过的路径。上应无干扰磁场。


5、预热和焊后热处理:


预热和焊后热处理均可在机外进行,这里指的是随机预热和后处理,电子束散焦后可对裂纹倾向大的淬硬钢厚大件进行预热和焊后加热缓冷,防止裂纹产生,难熔金属焊接时,可以对焊缝区进行预热除气,如高铝瓷和铌的密封接头,预热到1300-1700C,焊后退火处理可得到良好的效果。


6、异种难焊金属焊接:


异种金属接头难于焊接时,可以加过渡层,如铜与钼、铝、低碳钢焊接时可以分贝加锌、银、镍垫片,做过渡金,钛合金与镍合金焊接时,可以用铌或铜作过渡金属。


电子束焊的基本工艺流程


1、零件焊接接头的清洗


电子束焊对零件焊接部位的清洁度要求较高。在焊接前要将焊接表面的油、锈、氧化物以及其他杂质清除干净。


少数零件焊接时,可用汽油清洗去油污,再用丙酮擦洗脱水和脱脂;大批量零件进行焊接时,可采用机械化清洗方式。清洗完毕后,必须在矩时间内进行焊接。


2、焊前压配


焊前压配指焊接零件的定位和装夹。焊接前零件装配精度对电子束焊质量的影响很大,因为端面接触部位存在间隙或零件配合过松都会造成焊接变形,所以,不论是冷压还是热装,都要控制机加工的公差配合,保证零件焊接前压配的精度,确保装配到位。


3、焊接试验


焊接试验是为了调试焊接工艺参数。电子束焊接参数的选用是否合适直接影响着焊接质量的好坏。焊接参数主要包括加速电压、束流、焊接速度、聚焦电流、焊接距离、焦点位置以及电子束扫描形式。


根据线能量公式q=IU/v,(其中I为焊接电流,U为加速电压,v为焊接速度),并通过焊接试件调整焊接参数,在线能量口较小的情况下获得焊缝质量较好的焊接参数。


4、探伤


即焊后检验。对于电子束焊的检验,一般先日视检查其外观,待车光电子束焊缝凸起及锁底后,可进行X光检查,不允许有缺陷。对于不合格或表面成型不好的零件,一般允许进行电子束补焊。


5、焊后热处理


由于焊缝及其热影响区发生了复杂的物理化学变化,其组织成分和性能已不同于母材,所以焊接后一般要通过热处理来改善焊缝和热影响区的组织,消除残余应力,促使残余的氢逸出,从而提高焊接接头的韧性,增强零件抵抗应力腐蚀的能力,保证零件形状和尺寸的长期稳定。

电子线束焊接的优缺点及焊接工艺
电子束焊穿透能力上是比较强的,所以焊缝的深度上相对会比较深,电子束焊在焊接速度上相对比较快,焊接的影响区较小,同时焊接变形小,所以对于精加工的构件来说,焊后也是需要保持足够高的精度。
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