电子束焊接技术特点

发布时间：2016/3/4 浏览量：2300

电子束焊（electronic beam welding，EBW）是高能量密度的焊接方法，它利用空间定向高速运动的电子束，撞击工件表面并将部分动能转化成热能，使被焊金属迅速熔化和蒸发。在高压金属蒸气的作用下，熔化的金属被排开，电子束能继续撞击深处的固态金属，很快在被焊工件上钻出一个锁形小孔，表层的高温还可以向焊件深层传导。随着电子束与工件的相对移动，液态金属沿小孔周围流向熔池后部，冷却结晶后形成焊缝。下图为电子束焊接示意图。

电子束焊接示意图

电子束焊接有着常规焊接方法无法比拟的优点，电子束焊的特点如下：

（1）热源是聚焦于工件的加速电子流，在与被焊金属撞击时，大部分动能转化为热能；能量密度高，热效率可达80%～90%，因而适合焊接各种材料，包括一些特殊的难焊材料。

（2）束流的高密度能量为焊出大的深宽比（达20:1以上）和热影响区小的焊缝提供了可能，从而可降低接头中焊接应力和变形的水平。功率密度大，能一次穿透大厚度零件，不需填料，可消除层间夹杂和不熔合的现象。

（3）电子束焊接在真空条件下进行，因此能可靠地保证熔化金属不受大气气体的影响，适合焊接活泼金属及其合金。

（4）能量集中，焊速快，热影响区窄，焊接变形小，焊缝质量好，可作为最终加工工序或只保留精加工余量。

（5）电子束焊接质量稳定，易于实现焊接过程自动化，适于批量生产。

电子束焊接方法充分体现了先进连接技术替代传统焊接工艺的优越性。具有热影响区窄、穿透力强（最大熔深300mm以上）、焊缝高深宽比、真空中焊接和规范参数调节范围广、适应性强等特点，因而热影响区和工件变形小，焊接质量非常高。尤其是在设备采用CNC和PLC控制后，能焊接复杂结构形状，焊接质量稳定性好，批量生产成本大大降低等特点更加突出。西方发达国家在条件允许的前提下，尽可能地采用电子束焊取代电弧焊、气体保护焊和埋弧焊、电渣焊等传统的焊接方法。在10mm厚度以上的结构中，电子束焊接具备了等离子焊、激光焊等方法不可比拟的高能量密度等优点。电子束焊接被业界喻为“汽车行业里的奔驰车”。电子束焊接已广泛应用于航空航天、核工业、汽车、石油化工等领域。