1.电子束焊特点

电子束焊接与常用焊接方法相比，有下列特点：

1）焊接速度快 由于能量特别集中，熔化和凝固过程均大大加快，因而焊接速度快。大功率电子束焊机的焊接速度可达400mm/min，为氩弧焊的40倍。

2）功率密度高、穿透能力强 焊缝深度大，可达50∶1，即一次焊透（指不开坡口）深度50mm时，焊缝宽度只有1mm，显然这要求定位精确。电子束焊一次焊透最厚钢板达300mm，而最薄可焊0.03mm。对于大厚度钢板能实现单面焊双面成形，可以节省大量填充焊接材料，又能节省能源和提高生产效率。

3）能量集中 由于能量集中，热输入小，因此热影响区窄，焊接变形相对减少。

4）污染少 由于真空对焊缝有保护作用，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，特别适宜活泼金属焊接。电子束焊接不需要焊接材料，焊接过程不会带入其他不纯的物质。

5）再现性好 电子束参量因机械化操作，自动化程度很高，能很好地再现，因而减轻了检验的工作量，提高了产品质量的稳定性。

2.焊接技术

用这种焊接方法施焊时，对焊件的表面清洁度要求很高，对焊件装配要求也很高，一旦焊接位置不准确，往往会产生焊偏、焊穿和未焊透，直接影响焊接接头质量。在真空电子束焊时，被焊工件尺寸和形状往往受到工作室的限制。焊接时会产生X射线需严加防护，以确保操作人员健康和安全。该设备制造复杂、难度大、成本高，属于高科技产品。

真空电子束焊机的组成如图3-47。电子束焊机的分类见表3-45。不论焊接环境压强高低，电子束均是在高真空度条件下获得的。

图3-47 真空电子束焊机的组成

1—焊接台 2—焊件 3—真空室 4—电子束 5—偏转绕组 6—聚焦线圈 7—电子枪 8—阴极 9—聚束极 10—阳极 11—灯丝 12—灯丝电源 13—轰击电源 14—高压电源 15—高压电源系统 16—聚焦电源 17—偏转电源 18—控制系统 19—扩散泵 20—机械泵

表3-45 电子束焊机分类(www.daowen.com)

国产电子束焊机型号及技术参数见表3-46。

电子束焊接接头形式有对接、角接、T形接头、搭接、棒接、管对接、端接和特殊接头等形式，见图3-48，其中对接接头形式应用最广。

图3-48 电子束焊接接头形式

a）对接 b）角接 c）T形接头 d）搭接 e）棒接 f）管对接 g）端接 h）特殊接头

表3-46 几种国产电子束焊机型号及技术参数

影响电子束焊接质量的工艺因素很多，有焊接接头的设计、焊前清理、焊件的加工精度、焊件装配的准确性以及工作电压、电子束电流、电子束功率、焊接速度、电子束偏转距离、焦点直径等。若其中有一个或两个参数所选并非最佳值，往往会使焊接接头质量达不到满意的结果。

奥氏体型不锈钢采用电子束焊接时，由于焊接速度快，熔池的冷却速度也快，可以防止碳化物析出，从而提高焊接接头耐腐蚀能力。现推荐一组不锈钢电子束焊接参数，见表3-47，仅供参考。

表3-47 用电子束焊接不锈钢的焊接参数