电子束焊工艺一、 电子束焊的特点 电子束焊是利用会聚的高速电子流轰击工件接缝处所产生的热能，使金属熔合的一种焊接方法。电子轰击工件时，动能转变为热能。电子束作为焊接热源有两个明显的特点： （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 20～1000mA，电子束焦点直径约为 0.1～1mm，这样，电子束功率密度可达 106W/cm2 以上。 （2）精确、快速的可控性 作为物质基本粒子的电子具有微小的质量（9.1×10-31kg）和一定的负电荷（1.6×10-19C），电子的荷质比高达1.76×1011C/kg,通过电场、磁场对电子束可作快速而精确的控制。电子束的这一特点明显地优于激光束，后者只能用透境和反射镜控制，速度慢。 基于电子束的上述特点和焊接时的真空条件，电子束焊接具有下列主要优缺点。 优点： 1）电子束穿透能力强，焊缝深宽比大。目前，电子束焊缝的深宽比可达到 60:1。焊接厚板时可以不开坡口实现单道焊，比电弧焊可以节约辅助材料和能源的消耗。 2）焊接速度快，热影响区小，焊接变形小。对精加工的工件可用作最后连接工序，焊后工件仍保持足够高的精度。 3）真空电子束焊接不仅可以防止熔化金属受到氧、氮等有害气体的污染，而且有利于焊缝金属的除气和净化，因而特别适于活泼金属的焊接。也常用电子束焊接真空密封元件，焊后元件内部保持在真空状态。 4）电子束在真空中可以传到较远的位置上进行焊接，因而也可以焊接难以接近部位的接缝。 5）通过控制电子束的偏移，可以实现复杂接缝的自动焊接。可以通过电子束扫描熔池来消除缺陷，提高接头质量。 缺点： 1）设备比较复杂、费用比较昂贵。 2）焊接前对接头加工、装配要求严格，以保证接头位置准确、间隙小而且均匀。 3）真空电子束焊接时，被焊工件尺寸和形状常常受到工作室的限制。 4）电子束易受杂散电磁场的干扰，影响焊接质量。 5）电子束焊接时产生的 X 射线需要严加防护以保证操作人员的健康和安全。 二、 工作原理和分类 （1）工作原理 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...
