电子束焊接的分类与应用

电子束焊可从以下两个方面进行分类，

① 按被焊接工件所处真空度的高低分为:

      高真空电子束焊：被焊工件放在真空度为5×1022Pa以上的工作室中进行焊接。这种方法是目前应用最为广泛的。其缺点是工件大小受工作室尺寸的限制;

      低真空电子束焊：工作室真空度保持在1～10Pa。它与高真空电子束焊相比,具有真空系统简单、启动快、效率高。减弱了焊接时的金属蒸发等;

      非真空电子束焊：它是将在真空条件下形成的电子束流,引入到大气环境中对工件进行焊接,为了保护焊缝金属不受污染和减少电子束的散射。束流在进入大气中时先经过充满氦的气室,然后与氦气一起进入到大气中。非真空电子束焊接成为一种实用的焊接方法,其最大优点是摆脱了工作室尺寸对工件的限制。因而扩大了电子束焊的应用范围。

② 按电子束焊机的加速电压高低分为:

       高压电子束焊：其加速电压范围一般为60～150kV,可得到直径小,功率密度大的束班和深宽比大的焊缝。其缺点是屏蔽焊接时产生的X射线比较困难;

      中压电子束焊：加速电压范围为30～60kV;低压电子束焊,加速电压低于30kV。适于焊缝深宽比不高的薄板材料的焊接。

电子束焊接主要用于以下方面:

       1) 难熔金属的焊接。如对钨、钼等金属进行焊接,可在一定程度上解决此类材料焊接时产生的再结晶发脆问题;

      2) 化学性质活泼材料的焊接。如对铌、锆、钛、钛合金、铝、铝合金、镁等金属及其合金进行焊接;

      3) 耐热合金和各种不锈钢、镍基合金、弹簧钢、高速钢的焊接;

      4) 对不同性质材料的焊接。如对钢与青铜、钢与硬质合金、钢与高速钢、金属与陶瓷, 以及对厚度相差悬殊零件的焊接。

       真空电子束焊接技术的应用已相当广泛,不仅应用于原子能、航天、航空等国防工业生产部门的特殊材料和结构的连接。而且在一般机械制造工业中,尤其是在大批量生产和流水生产线中广为应用。例如电子工业中微型器件和真空器件的焊接、导航仪器要求内部真空的密封焊接;还可用电子束焊接来修补宇宙飞船及飞行器。这种电子束焊接设备不需配真空系统(因宇宙空间就是天然真空),可制成很小的手枪式的焊接设备;例如美国西屋公司制造的轻便型非真空电子束焊机,可焊接高42m、直径10m、壁厚12.7mm,由铝合金制作的土星五号火箭的外壳和燃料箱外壳。另外,电子束焊还可作为真空钎焊的热源。