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。
由于焊缝及其热影响区发生了复杂的物理化学变化,其组织成分和性能已不同于母材,所以焊接后一般要通过热处理来改善焊缝和热影响区的组织,消除残余应力,促使残余的氢逸出,从而提高焊接接头的韧性,增强零件抵抗应力腐蚀的能力,零件形状和尺寸的长期稳定。
焊前压配指焊接零件的定位和装夹。焊接前零件装配精度对电子束焊质量的影响很大,因为端面接触部位存在间隙或零件配合过松都会造成焊接变形,所以,不论是冷压还是热装,都要控制机加工的公差配合,零件焊接前压配的精度,确保装配到位。
近年来,焊接研究所提出了新型非真空电子束焊接方法,即电子束-等离子弧焊接。它采用电子束与等离子弧相串联,叠加起来进行焊接,电子束通过真空和等离子枪的阴极进入大气,穿过等离子弧后熔化金属进行焊接。这样可以减小电子束的能量损失,也有助于稳定等离子弧,等离子弧可以很好的保护焊接熔池,并作为附加热源预热工件,有助于改善焊缝成形,增加熔深。
在我国的航空航天领域,也就是我们平常所说的,一个卫星,火箭,导弹(差不多和火箭是一个东东),飞机的发动机,飞机零部件等上面其实应用非常广泛。还有就是一些船舶的零部件,汽车的涡轮增压器,汽车变数箱的齿轮等等;再就是核能的一些大结构件的焊接,汽轮机的焊接,一些真空压力容器等的焊接。
大铜件的焊接和小铜件的焊接又是不一样的,为什么呢?很显然,热容量不一样,小铜件和大铜件的焊接时候的热输入量是不成比例的,这就是铜和其他材料不一样的地方。很多的设备由于功率不够,或者加速电压不够高,焊接的深度就是打不到的。