杨浦电子束焊接机原理

电子束焊接（EBW）是一种融合焊接工艺，其中将高速电子束施加到两种要连接的材料上。当电子的动能在撞击时转化为热量时，工件熔化并一起流动。电子束焊接通常在真空条件下执行，以防止电子束散逸。

在电子枪中，自由电子是从热金属带（或金属丝）通过热发射获得的。然后通过三个电极产生的电场将它们加速并形成狭窄的会聚束：电子发射带，连接到高压（加速）电源（30-200 kV）负极和正极的阴极。高压电极、阳极。第三个电极相对于阴极带负电，称为Wehnelt电极或控制电极。它的负电位控制发射的电子进入加速场的部分，即电子束电流。

通过聚焦透镜后，光束可以直接或通过偏转系统偏转后用于焊接。它由两对线圈组成，每个X和Y方向一个。这些可以用于“静态”或“动态”偏转。静态偏转对于通过焊接定位梁很有用。动态偏转是通过向偏转线圈提供可由计算机控制的电流来实现的。这为电子束应用开辟了新的可能性，例如表面硬化或退火，的电子束定位等。

即使没有在真空中实现，电子束焊接也永远不能“手动”进行，因为始终会产生强烈的X射线。梁和工件的相对运动通常是通过工件的旋转或线性移动来实现的。在某些情况下，可通过计算机控制的偏转系统移动光束来实现焊接。工件机械手大多是单设计的，可以满足焊接设备的特定要求。

高压设备还为阴极加热提供5 V以上的低压，为控制电极提供高达约1000 V的负电压。电子枪还需要用于校正系统，聚焦透镜和偏转系统的低压电源。如果要提供计算机控制的成像，雕刻或类似的光束应用，后提到的可能会非常复杂。可能还需要复杂的电子设备来控制工件机械手。

电子束焊机加工是在真空条件下，利用电流加热阴极发射电子束，带负电荷的电子束高速飞向阳极，途中经加快极加快，并经过电磁透镜聚集，使能量密度十分会集，可以把一千瓦或更高的功率会集到直径为5～10μm的斑驳上，获得高达109W/cm2左右的功率密度。如此高的功率密度，可使任何材料被冲击部分的温度，在百万分之一秒时间内升高到摄氏几千度以上，热量还来不及向周围扩散，就已把局部材料瞬时熔化、气化直到蒸腾去除。随着孔不断变深，电子束焊机照耀点亦越深入。由于孔的内侧壁对电子束发生"壁聚集"，所以加工点或许到达很深的深度，从而可打出很细很深的微孔。

真空分散焊焊接特色：
(1)接头强度高。特别适用于选用熔焊易产生裂纹的资料的焊接，由于不改动母材性质，因而接头化学成分、组织性能与母材相同或接近，接头强度高。
(2)可焊接资料品种多。真空扩散焊机可焊接多种同类金属及合金，同时还能焊接许多异种资料。如果选用加过渡合金层的真空分散焊，还能够焊接物理化学性能差异很大，高温下易构成脆性化合物的异种或同种资料。
(3)可用于需要大面积结合的零部件、叠层构件、中空型构件、多孔型或具有杂乱内部通道的构件、封闭性内部结合件以及其他焊接办法可达性差的零部件的制造。
(4)真空扩散焊机分散焊接为整体加热，构件变形小、尺度精度高

电子束焊按被焊工件所在环境的真空度可分为三种：高真空电子束焊，低真空电子束焊和非真空电子束焊：
高真空电子束焊在10-4～10-1Pa的压强下进行。真空条件，可以对熔池的“维护”防止金属元素的氧化和烧损，适用于活性金属、难熔金属和质量要求高的工件的焊接。
低真空电子束焊在10-1～10Pa的压强下进行，也具有束流密度和功率密度高的特征。由于只需抽到低真空，缩短了抽真空时间，提高了出产率，适用于批量大的零件的焊接和在出产线上运用。

电子束焊机与核工业的展开息息相关。因为核辐射的防护，对核容器质量提出了的要求，一些大厚度结构选用传统焊接或激光焊接方法无法完结的接头，核工业中选用的一些难熔高温材料，选用传统焊接或激光焊接方法很难完结联接，而电子束焊机能够很好地完结其联接。往后几十年中，我国的核能装备将以几何级数增加，电子束焊接作为一种的联接技术，必将在其中发挥重要作用。