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用电子束进行定位焊是装夹工件的有效措施,其优点是节约装夹时间和经费。可以采用焊接束流或弱束流进行定位焊,对于搭接接头可用熔透法定位,有时先用弱束流定位,再用焊接束流完成焊接。
在焊接过程中采用电子束扫描可以加宽焊缝降低熔池冷却速度,消除熔透不均等缺陷,降低对接头准备的要求。电子束扫描是通过改变偏转线圈的激磁电流,从而使横向磁场变化来实现的。常用的电子束扫描图形有正弦形、圆形、矩形、锯齿形等。通常电子束扫描频率为100~1000Hz。电子束偏转角度为2°~5°。电子束扫描还可用来检测接缝的位置和实现焊缝跟踪,此时电子束的扫描速度可以高达50~100m/s,扫描频率可达20kHz。在焊接大厚度工件时为了防止焊接所产生的大量金属蒸气和离子直接侵入电子枪可设置电子束偏转装置。使电子枪轴线与工件表面的垂直方向成5°~90°夹角,这对于大量生产中电子枪工作稳定是十分有利的。
真空电子束钎焊作为一种、GX率、控制的制造技术,对各种精密、复杂部件的连接制造具有非常重要的意义。用电子束作为加热源进行真空钎焊,就是用电子束高速扫描,使电子束由点热源转化为面热源,实现零件的局部高速均匀加热。该工艺具有普通真空钎焊无法比拟的性,如高温停留时间短、大大减少钎料对母材的溶蚀、输入能量精密可控、能量输入路径可任意编辑等。
将活性剂应用于电子束焊也是目前活性焊接研究的重要领域之一。在一定条件下,活性剂对电子束焊的熔深影响很大,现已逐步形成了活性电子束焊的新技术。
与传统电子束焊相比,活性电子束焊的特点为:
①使用活性剂可明显减小熔池上部宽度,改变熔池形状。
②SiO2、TiO2、Cr2O3单组元活性剂对电子束焊接熔深增加有影响。
③由SiO2、TiO2、Cr2O3等组成的多组元不锈钢电子束焊活性剂,可使聚焦电子束焊接熔深增加两倍多。
④使用活性剂后,聚焦电流和束流对电子束焊熔深增加有影响。
焊件表面与电子枪的工作距离影响电子束的聚焦程度,工作距离变小时,电子束的压缩比增大,使电子束斑点直径变小,增加了电子柬功率密度。而工作距离太小,会使过多的金属蒸汽进入枪体造成放电。在不影响电子枪稳定工作的前提下,应尽可能采用短的工作距离。在本次试验中,采用水平的焊枪,在夹具设计完成后,已经确定了焊接的工作距离为455mm。这是所有焊接参数中,确定且不变的一个参数。
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。
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