理论教育 高能束焊:电子束焊的高端技术

高能束焊:电子束焊的高端技术

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:电子束焊 电子束焊是利用高速电子聚焦后所形成的电子束轰击工件表面时所产生的热能进行焊接的方法。常用的电子束焊有高真空电子束焊、低真空电子束焊和非真空电子束焊。电子束焊与电弧焊相比,主要的特点是焊缝熔深大、熔宽小、焊缝金属纯度高。所有用其他焊接方法能进行熔焊的金属及合金都可以用电子束焊接。主要用于要求高质量的产品的焊接,例如异种金属、易氧化金属及难熔金属的焊接。

高能束焊:电子束焊的高端技术

这一类焊接方法包括电子束焊、激光焊和等离子弧焊。

(1)电子束焊 电子束焊是利用高速电子聚焦后所形成的电子束轰击工件表面时所产生的热能进行焊接的方法。

常用的电子束焊有高真空电子束焊、低真空电子束焊和非真空电子束焊。前两种方法都是在真空室内进行的,焊接准备时问(主要是抽真空时问)较长,工件尺寸受真空室大小限制。

电子束焊与电弧焊相比,主要的特点是焊缝熔深大、熔宽小、焊缝金属纯度高。它既可以用在很薄材料的精密焊接,又可以用在很厚的(最厚达300mm)构件焊接。所有用其他焊接方法能进行熔焊的金属及合金都可以用电子束焊接。主要用于要求高质量的产品的焊接,例如异种金属、易氧化金属及难熔金属的焊接。用于批量产品时可用专门的焊接装备,以使工件能逐步连续地进入真空室,在焊接完毕后又能逐步连续地退出真空室,从而提高效率。

(2)激光焊 激光焊是利用大功率相干单色光子流聚焦而成的激光束为热源进行的焊接。这种焊接方法通常有连续功率激光焊和脉冲功率激光焊。(www.daowen.com)

激光焊的优点是不需要在真空中进行。激光的穿透力不如电子束强。近年来激光技术和激光器的研究有非常大的进步。二氧化碳激光器已做到30~40kW,出现了Nd-YAG激光器、DISk激光器、光纤激光器、半导体激光器,功率可达10kW,甚至更高。这些激光器的输出激光波长为1.06μm(二氧化碳激光器输出波长为10.6μm),因而可以方便地采用光纤传导,大大地促进了激光焊接技术的发展。激光焊接已成为最有前途的焊接方法之一,成为一种先进的制造方法,广泛地应用于工业生产

激光精密焊接的接头和位置可达到微米级精度,利用准分子激光器来进行连接或切割,这种激光器功率很小(≈50W),但是它具有很短的波长(157~308nm),因而可以用来进行精密微型器件的焊接和加工。

(3)激光电弧复合焊接法 激光电弧复合焊接法将激光焊和电弧焊的优点综合在一起,大大提高了焊接速度,成形和质量好,焊接变形小。国外已成功地应用于重要的工业生产,如造船厂的生产流水线等。

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