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的电子束,用此电子束去轰击工件,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。
电子束焊接
是一种利用电子束作为热源的焊接工艺。电子束发生器中的阴极加热到一定的温度时逸出电子,电子在高压电场中被加速,通过电磁透镜聚焦后,形成能量密集度的电子束,当电子束轰击焊接表面时,电子的动能大部分转变为热能,使悍接件的结合处的金属熔融,当焊件移动时,在焊件结合处形成一条连续的焊缝。对于真空电子束焊机,要焊接的工件置于真空室中,一般装夹在可直线移动或旋转的工作台上。焊接过程可通过观察系统观察。
电子束能量可以调节,被焊金属厚度可以从薄至0.05mm到厚至300mm,不开坡口,一次焊接成形,这是其他焊接方法无法达到的。能采用电子束焊接的材料范围较大,特别适用于活性金属、难熔金属和质量要求高的工件的焊接。
在大气的环境下,高速运动的电子遇到大气中的空气分子,会发生强烈的反射,折射,散射等现象,这样电子束的能量会消耗殆尽,等到达要焊接的工件,几乎不能穿透厚一点的金属;即使所剩的能量很高,在大气状态下焊接,焊接的质量也很难,比如气孔等;基于安全角度进行考虑,因为电子束焊接过程中会有X射线产生,对人体的危害是比较大的,有真空室就可以通过真空室来消除这个影响。
电子束焊接的特点?
(1)大的深宽比,可达20:1,如果用脉冲的话,可达50:1;
(2)可焊接难熔金属,热敏感强的金属及异种金属;
(3)可控制,重复性好及稳定性好(当然这个和设备的性能紧密相关);
(4)由于是在真空中进行,因为可以提高焊缝质。
平时工业产品中经常见过的一些钛合金也就是TC4,TA15,纯钛这几种,还有其他的也就不细说了。总体来说,钛合金在航空航天等领域中非常的常用,因为其优良的机械等性能。而且在焊接上面,非常的适合用电子束焊接,可以说钛合金是合适用电子束焊接的材料之一,因为它的流动性非常好,对于一些10mm以下的钛合金薄板而言,可以很轻松的做到单面焊接双面成型,而且非常的漂亮。