电子束焊接真空度不良整改说明

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1、电子束焊接室真空度不良整改报告一、电子束焊简介电子束焊接能量密度高达300～500KW/mm2，焊接穿透能力强，焊透率高，焊缝均匀、工件热变形小、焊接质量高而稳定，具有结构紧凑，体积小、节能环保等优点。其中电子束焊机由四个部分组成：电子枪系统、电源系统、真空系统、控制系统。电子枪采用三级电子枪，可控性好，可在空间电荷限制状态下工作，电子束流通过偏压进行调整和稳定。具有调整速度快、稳定性好、可任意调节焊缝宽度的优点。焊接过程在真空室内完成，该室密封性好，采用2级泵抽真空，工作台系伺服控制的可使工件旋转的多轴控制台，能任意设置焊接位

2、置，控制焊透率。监控系统采用液晶显示屏程序控制，整个焊接过程在液晶显示屏进行完整的显示。用超声波探伤机对焊缝焊接质量进行无损检测，检测灵敏度高，液晶显示屏直接显示检测结果。二、电子束焊工作原理及构成I．工作原理电子束焊接是一种高能量密度的熔化焊方法。它是利用空间定向高速运动的电子束，撞击工件后将部分动能转化为热能，从而使被焊工件熔化，形成焊缝。如下图：81－阴极；2－聚束极；3－阳极；4－聚焦线圈；5－偏转线圈；6－工件；7－电子束；UB－偏压；Ub－加速电压；电子枪结构示意图阴极结构图从阴极发射出来的电子，具有不同的初速度。只

3、有初始动能大于最低电位位能的电子，才能克服阴极表面附近的负电场而越过最低电位，进入加速场飞向阳极；而那些初始动能比较小的电子，在空间电荷的作用下又返回了阴极。在平衡状态下，单位时间内跑向阳极的电子数加上返回阴极的电子数，等于阴极发射进入空间的电子数。继续增高阴极温度，则阴极发射增加，空间电荷密度也增加，这等于加强了阴极表面附近的负电场，受负电位作用返回阴极的电子数增多，而跑到阳极的电子数却增加微少。　　在阴极加热温度低时，阴极发射的电子都可以到达阳极，此时阳极电流取决于阴极发射温度，称为温度限制。这种情况下，阴极加热温度的变化，

4、对发射电流的影响很大。当加热电压继续加高，8空间电荷效应起主要作用，阳极电流受空间电荷限制。加速器的电子枪主要工作在空间电荷限制状态下。由上可知，电子束焊接与普通的焊接原理存在较大的差异，它是通过电子枪产生电子束聚焦成束使工件结合处表面的金属熔化而连接在一起，焊接位置非常精确。电子束通过无数的电子的复合作用，产生强烈的局部加热，每一个电子本身都各自穿透很短的距离，并以热的形式释放出它的能量，从而熔化材料。电子束有四个基本参数——加速电压，电子束焦点，焊接速度和电子束电流。通过对所有的焊接参数采用高灵敏度闭环回路，如伺服控制能高

5、质量的控制熔深。真空工作室提供了高质量的焊接环境，避免了杂质和污染。电子束焊具有很高的焊接速度，而且不需要填充金属，焊剂或保护气体。电子束的线能量小，因此大大减小了焊接变形和收缩，可以焊接精加工后的工件。电子束焊一般在高真空（压强为3*10-5Torr或更低以下）中进行，但也能在低真空（0.13-13Torr）或者大气压中进行，但随着气体压强的增高，熔深和深宽比都将缩小。根据电子束焊的原理可知,电子束焊几乎可以焊接任何金属。1.电子枪§为阴极方式，为电子冲击棒状阴极，最大电子束加速电压60KV，额定电子束功率4.5KW，电子束电

6、流5-120mA。2.聚束极对电子束进行聚束，使之成为电子细束。3、阳极8在电子束加速电压60KV作用下，电子束飞过阳极加热、熔化工件。4、聚焦磁透镜对发散的电子束进行聚焦，收束聚焦焦点距离80-360mm。5、偏转磁透镜偏向聚焦偏向角8°，可以调整偏向角度。II．主要构成88电子束焊机主要构成电子束焊机主要组成部分有电子枪、电源系统（包括阴极加热电源、聚束控制电源、加速电源、聚焦电源、偏转电源、焊件驱动电源）、真空系统（包括电子枪真空抽气系统、焊接室真空抽气系统）、控制系统。其中电子枪真空抽气系统两台涡轮分子泵和一台涡轮泵组成

7、，排气速度分别为180C/min，360C/min，抽真空时，可以使电子枪室真空度达到4*10-5Torr或更高。焊接室真空抽气系统加工室为焊接工件的场所，条件为真空环境，由两台罗茨泵和两台涡轮泵组成，加工室内真空可达到7*10-2Torr。电子枪室和焊接室之间由真空隔断阀相隔离。控制系统主要由轴位置控制系统构成，进行焊接全自动顺序控制及相关参数的检测。四、电子束电子枪室真空度不良原因分析8齿轮结构分为接合子和大齿两部分，通常有二种连接方式，一是当接合子与大齿间的间隙在2-6mm以上，留有退刀槽的空间，可以在同一材料上加工出接合

8、子和大齿；二是间隙很小齿轮总成接合子与大齿间的间隙很小，先分别加工出大齿和接合子两个工件，然后将接合子和大齿通过电子束焊接或花键连接起来。齿轮电子束焊接的基本过程为：装夹工件→工作台上升→抽真空→三点定位焊接（电子束局部加热接合子和齿轮的接合部位的金属，使之熔化