对于美国电子束焊接技术

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1、学兔兔www.xuetutu.com画画oVG=l~r-A暑CI．noLOG国外焊接新技术、新设备、新工艺、新成果M@噩：Ⅱ癌0H@Ⅱ@商电子束焊接技术≯：萝萝ll

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6、g000．，∥。专I本文介绍了过去五十年美国电子束焊接历程材料加工首次采用电子束(髓)并应用于电子柬焊的原理如图1所示。度聚焦或轻微散焦在工件上的能力外，始于20世纪初，用于在真空条件下熔该图表明，三极管(阴极、栅极、阳电子光学系统还提供了以静态(固定化耐火材料。此后，随着电子束两个极)型的电子枪用以产生电子束流，位置变化)或动态(振动位置变化)主要支撑技术(真

7、空工程及电子光学)同时，聚焦和偏转电子光学系统用以方式偏转电子束光斑的能力。水平的提高，应用电子柬加工其它类控制电子柬流撞击工件的方式(产生对比传统的焊接方法，电子束焊型的材料逐步增加，电子束技术不断最终束斑大小和定位)。在操作过程的主要连接优点在于能够进行称之为进步与成熟。目前电子束的应用见附中，阴极、发射器由于直接或间接加“锁孔焊接”的能力，如图2所示。表，从附表中可以看出，电子束应用热而发射电子，该电子在焊枪栅极、在锁孔焊接中，高能密度电子束撞击范围从低功率密度(窄，表层型)到阳极产生的静电场加速下，形成平行到工件表面产生金属蒸气并渗入

8、到工高功率密度(深，渗入型)的变化过光束，聚焦并形成高能量密度的电子件中。这就要求电子束能量直接被传程。束流撞击到工件表面。递到焊接点结合表面并渗入工件内部，德国于20世纪50年代初期最先采在任何固定操作电压条件下，三用电子束进行焊接，到50年代中期扩极管型电子枪允许枪内电子流的大小展到法国，5O年代后期，电子束焊被逐渐按期望值进行调整(例如，电子引入到美国，美国通过从德国购买电束操作电流，从而将产生的光束能量子束焊用于西屋电气贝提斯工厂。传递给工件)。因此，通过改变阴极与阳极问电位差，电子束能容易瞬时EBW过程基本原理关闭或在高度控制模式下

9、实现操作水采用电子枪和电子光柱组装而成平大幅增加或降低。除了提供产生高功率密度电子束功率束斑范围电子束电压表层型工艺非热处理工艺(印刷、掺杂、杀菌及固化)lO-～l02wrn2IlmW—IOOW10．1IXm--O．Olmm20kV～l0M～热处理工艺(淬火、上釉)l～1Wml00W～1kW0．5m-3Omm20-150kV渗入型工艺熔化和蒸发工艺(真空提炼、材料涂装)I～lW，cIIl21kW～2MW3-50ramlo~50kV焊接工艺(高度真空、局部真空及非真空)1～10w，cml00W～lO0kW0．3~3mm30-3O0kV机械加工工

10、艺彻割及钻孔)107～IO~W／emIOOW-10kW0．03-Imm10-200kVJ一26现代焊接2011年第7期总第103期学兔兔www.xuetutu.com到的连接任务中，包括从铝箔、网格材料到工艺连接多样性的金属材料生产中。在这十年期间，导致了大量较好的创新方式和方法的快速发展，扩大了电子束焊应用范围。典型实例如下：1】多孔壁空心阴极：一种冷阴极装置，用以产生电子束，加丁成为环形、球形和圆柱形，任何一种形式提供了一个简单装置以在bell-jat环境下连接管状零部件。2)手持式电子枪：一种为美国而不是像传统的焊接方法简单的堆积世纪6

11、0年代末，许多公司停止了生产，国家航空航天局宇航员开发的空问焊在结合表面。由于金属蒸气的移动，仅留下了HamiltonStandard与Sciaky两家接制造及修复装置在其前进边缘不断形成熔化的金属液公司，尽管两家公司都历经几次所有3)便携式EBW管道焊机：一套并流动，在其后侧边缘不断凝固并形权的变更，但时至今日，这两家公司为美国天然气协会制造的系统，采用成最终焊接接头。仍然是电子束焊接装备企业的领头羊。起重机支撑、夹具风格高度真空室，黄金年代包含驱动小车、角度合理的电子枪以20世纪60年代到80年代中期20世纪60年代无疑是美国电子束用于野

12、外管道360。周边焊接。电子束焊进入美国后，其利润快发展的黄金时期。在这十年时间里，4)壳形抓斗EBW系统：一套为速增加。在20世纪6O年代早期举行大美国安装了大约500台电子束焊机，这格鲁曼航空公司生产的装置，用以焊量的电子束焊专题讨论会、研讨会及数字多于美国过去50年里安装总数的接大型翼板结构零部件，如鲁曼航空学术会议，为与会者提供了关于电子1／3。此外，60年代早期安装的电子束公司生产的F_14TOMCAT战斗机的制束焊]一艺国内外用户与制造厂家的电焊成套装备电子束功率输出能量较低，造中。子束焊工艺信息资源。同时，各种各高度真空室较小，

13、这就限制了工件的20世纪60年代其它产品则包括了样的设备供应商开始在焊接展中展示。运动。到60年代中期，这些成套装备对非真空条件下电子束管道加工，提两者的结合强烈的