】国外电子束加工技术现状.PDF

维普资讯 利用高能量密度的电子束对材料进行工艺处理的一切力’ 法统称为电子束加工 。包括 电子束焊接 、打fL、表面处理 、熔 炼 、镀膜、物理气相沉积 、雕刻 、铣切、切割以及 电子束曝光等。 其中电子柬焊接 、打孔、物理气相沉积 眦及电子束表面处理等 在工业 卜的应用最为广泛 ，也最具竞争力 。 电于束加工作为特种加工方法的一种。在工业上的应用 已有 30多年的历史，现 已完全被工业部 门所接受。近年来，该 技术小断发展．在大批量生产 ，大型零件制造 “及复杂零件的 加工方 面都显示 出其独特 的优越性 。 】 国外电子束加工技术现状 电子吏加工技术起娠于祷 国。德 国物理学家 Ste[gerwa[d K．H．1948年发 明了第一台 电子束加 工设备 (主要用 于焊 、 接)．经过几十年 的发展，目前全世界 已有几千台设备在核工 、业 ，航空宇航工业 、精密115_业及重型机械等工业部 门应用 。 地 界上电子柬加工技术较先进的国家是德国、日母、美国、独 英 国焊接研究所 (TWI)开发 了 iiOkW ．300kV 1F真空焊 ／联体 眦及法 国等 。 接设备 ，用于焊接 EU86部件 。在此设备上试骑表 明，水平 的 i．1 电子柬焊接技术 电子束焊在功率 SOkW 时可焊钢 50mm厚 ，锕 40mm厚 ii1 电子束焊接 设备 11．2 电子束焊接 工 艺 电子柬加工设备中眦电子束焊接设备最为多见 。目前在 电子束焊接 由于具有改善接 头机械性能 、碱少缺陷、保证 工业 中实际应用 的电子束焊接设备 的功率一般 小于 120kW ． 焊接稳定性和重复性 、大大减少生产时问等优 点．因而用途很 加速 电压在 200kV 以 内。一 次可 焊最 大 厚度 为 ：钢 板近 广，既可焊接贵重零部件 (如航空航天发动机部件 ，，砭町焊廉 300mm，铝台金近 50ram。 价部件 (如汽车齿轮)；既可焊微型传感器 ，也可焊接结构庞 夫 近年独联体制造 了一台真空室为 2000m’的特大型中压 的飞机机 身；既适用于大批量生产 (如汽车 、电子兀件)．也适 电子束焊机 ，此焊机配有 5～6个电子枪 ，每十枪功率 60kW 用于单件 生产 (如植反应堆)；既可焊极薄的锯片也 呵煌授厚 以 F，加速 电压为 60kV，用于焊接 。暴风雪号 ”航天飞机及其 的压力容器 ：它能焊普通 的结构钢 ，也可焊多种特殊金属材料 他航空飞机部件 。 (如超高强钢 、钛 合金、高温 台金及其他稀有金属)；另外 电r 另外 ，西欧制造 了一台直径 为 10m．长 1lm 的 800m。真 束焊接还可用于异种金属之 间的连接 。 空室的 电子束焊机 ，功率 为 50kW ．焊接 铝、钛及钢 的熔深 分 电子柬焊接的钛合金典型零件如图2所示 。此 为铽 合盒 别达到 200mm，150mm和 130ram。 (TA6V)球状玲凝器底部 ，重3．St，有三个管嘴 [}．球状底部与 西欧还采用偏转 电子柬设备焊接铜制射频器 的 内径 ，得 主体边缘M及管 嘴与底部连接处先用氲弧焊点焊同定．然后 到光滑无凸起 的由环焊缝。10kW 的电子束通过 一个磁棱镜 采用水平 电子束焊接 。焊接接头形状 如图3，4所示 。焊接功率 和二 中磁透镜偏转 90。完成 内径焊接 ．图 1为偏转 电子束焊接 30kw ，焊速 40～55cm／min，焊后采用荧光和 自动超声法检验 封额器 内径的示意 图。 接头质量。 为了适应更广泛 的 1二业要求 ．出现 了局部真空和非真空 在焊接大型铝合金零件 中，电子束焊接也具优势 ．7020，