特种连接技术 李亚江 5新.pptVIP

特种连接方法－special joining technology 电子束焊接工艺 多种材料，如铝合金、钛合金、不锈钢、超强钢 高温合金等 应用元件，高压气瓶、核电站反应堆内构件筒体 汽车齿轮、电子传感器等 电子束焊设备 组 成 电子枪 工作真空室 工作台 高压电源 控制及调整系统 真空系统和 焊接夹具 分 类 高真空:（10－4 ～10－1Pa），活泼、难熔、 异种或要求高 低真空:（10－1 ～10Pa），电子元件、 精 密仪器等大批量 非真空：大型工件，如容器、热交换器等 高 压:（60 ～150kV），大厚件 中 压:（40 ～60kV），中厚件 低 压:（40kV以下），深宽比要求比高薄件 电子束焊机应用现状 大型真空电子束焊机，日本MHI（280m3）、 乌克兰巴顿电焊研究所（400m3）、法国的techmeta 公司（800 m3） 通用型电子束焊机 小型真空 电子束焊机 欧美及日本、中 国等将其用于批 量生产汽车零件， 尤其是柔性制造 系统的引入，可 以实现多个品种 产品批量生产 电子束焊工艺 焊前准备 加工与清理：Ra＝1.5~25um，待焊表面酸洗去 锈、丙酮去油 接头装配：一般采用无间隙、无坡口对接，间 隙随板厚的增加可稍微加大 精确定位：严格要求装配和对中 退磁处理：磁性金属，避免电子束发生偏转 接头形式 对接，多数情况下采用 角接头，注意接头的焊合 T形接头，注意板的厚度，较厚时 采用双面焊 搭接接头，常用于厚1.6mm以下 端接接头，厚板采用大功率深熔焊 工艺参数 加速电压，取决于电子枪，与深宽比成正比。 电子束电流，决定功率，注意环缝起始与收 尾处的变化；焊件厚度变化，大厚件时，电子 束流减小。 焊接速度，决定熔深和熔宽 聚焦电流，焦点位置，厚板采用下焦点 工作距离，越小，光斑直径小，功率密 度增加。直径保证稳定工作的前提下，尽可能 缩短工作距离。 深熔焊工艺方法 电子束水平射入， 侧向焊接，降低通道的封堵 采用脉冲电子束， 峰值功率大，金属蒸汽更多， 小孔效应增加 采用变焦电子束， 焦点位置随焊件的熔化速度 而变化 焊前预热或开坡口，减少热量损失， 填充金属 流向坡口， 穿透焊，减少封口效应 * * 第5讲 电子束焊 (EBW) 利用空间定向高速运动的电子束撞击工件表面，动能转化为热能，熔化金属、冷却结晶后形成焊缝。 热转化率高96%，能量密度高106～108W/cm2，焦点温度近6000度。 1948年德国科学家发现电子束可以用来加工材料，1951年对红宝石打孔和图案刻蚀；1954年法国科学家探索了真空电子束法（焊接活泼金属），1958年第一台工业用电子束焊机出售给美国西屋公司。 ??????????????????????????????? 应用领域 航空与航天：飞行器构件；喷气发动机构件。动力与原子能：压力容器；气轮机喷管隔板；核反应堆的芯子与真空容器。电子与医疗：继电器壳体；压力传感器；心脏起搏器壳体。电机与仪表：电机定子、转子的叠片；膜盒。汽车工业：变速齿轮；同步器与齿轮；点火分配器；短轴与车轴；后桥。其他方面：双金属锯条、热敏元件、冷却器、轴承环、滚刀。 特种连接方法－special joining technology 特种连接方法－special joining technology 电子束焊接的基本原理 阴极：发射电子 阳极：电子定向运动 聚束极：控制电子， 三极枪 聚焦透镜：聚焦 偏转系统：T型或其他