第2单元 电子束焊.ppt

三、填充金属 为使焊缝成分满足工件使用要求、改善焊缝冶金焊接性、弥补不良装配、修补焊缝缺陷或修复磨损报废零件时，才使用填充金属防止出现缺陷。 在接头装配间隙过大时可防止焊缝凹陷； 在焊接裂纹敏感材料或异种金属接头时可防止裂纹的产生； 在焊接沸腾钢时加入少量含脱氧剂(铝、锰、硅等)的焊丝，或在焊接铜时加入镍均有助于消除气孔。 三、填充金属 四、复杂件的焊接 用电子束进行定位焊是装配焊件的有效措施，其优点是节约装夹时间和费用。 由于电子束很细、工作距离长和易于控制，电子束可以焊接狭窄间隙的底部接头。这不仅可以用于生产过程，在修复报废零件时也非常有效，复杂形状的昂贵铸件常用电子束焊来修复。 对可达性差的接头只有满足以下条件才能进行电子束焊： 焊缝必须在电子枪允许的工作距离上； 必须有足够宽的间隙允许电子束通过．以免焊接时误伤工件； 在电子束通过的路经上应无干扰磁场。 四、复杂件的焊接 电子束焊机的电气控制系统 主要完成电子枪供电、真空系统阀门的程序启闭、传动系统的恒速运动、焊接参数的闭环控制及焊接过程的程序控制等功能。 2.2.1 电子束焊机的组成 为了便于观察，需在电子枪和工作室上装置工业电视和观察窗口等。 观察窗口通常由三重玻璃组成，里层为普通玻璃；中层的铅玻璃是防护X射线的作用；外层的钢化玻璃是承受真空室内外压力差的。 采用工业电视可以使操作者能连续观察焊接过程，防止肉眼受强烈光线刺激的危害。 2.2.1 电子束焊机的组成 2.2.2 电子束焊机的选用 选用电子束焊机通常考虑以下几个方面： 焊接化学性能活泼的金属（如W、Ta、Mo等）及其合金应选用高真空焊机； 焊接易蒸发的金属及其合金选用低真空焊机； 厚大件选用高压型焊机，中等厚度工件选用中压型焊机； 成批生产时选用专用焊机； 品种多、批量小或单件生产则选用通用型焊接设备。 大型真空电子束焊机：该类焊机的真空容积从几十立方米到几百立方米。 日本的MHI公司和Hitachi公司分别有一台280m3和110m3的大型真空电子束焊机，乌克兰巴顿电焊研究所有一台450m3的YN-193型真空电子束焊机， 法国的Techmeta公司则建造了一台800m3的大型真空电子束焊机。 2.2.2 电子束焊机的选用 局部真空电子束焊机：该类焊机节省抽真空时间，适合大型构件、连续产品的焊接。 乌克兰巴顿焊接研究所生产了多台这类电子束焊机。 2.2.2 电子束焊机的选用 通用型电子束焊机：该类焊机主要应用于在实验室及一些加工车间。它可以通过不同工装夹具及运动工作台的配合，完成不同类型零件的焊接，也可以进行多种电子束焊接工艺试验研究。 2.2.2 电子束焊机的选用 小型真空电子束焊机：小型真空电子束焊机以批量生产汽车零部件为主。近年柔性制造系统的引入，使小型电子束焊机更加灵活，不仅适合一种产品的大量生产，而且能满足多个品种产品批量生产的需求。 2.2.2 电子束焊机的选用 2.3 电子束焊工艺 2.3.1 焊前准备 2.3.2 焊接接头设计 2.3.3 电子束焊工艺参数及其选择 2.3.4 电子束焊技术要点 2.3.1 焊前准备 接合面的加工与清理： 电子束焊接头属于无坡口对接形式，装配时力求使零件紧密接触。电子束焊要求接合面经过机械加工，其表面粗糙度由被焊材料、接头设计而定，在1.5~25um间选定。 一般电子束焊接不用填充金属；只在焊接异种金属或合金时，可根据需要使用填充金属。 焊前清理：真空电子束焊前必须对焊件表面进行严格清理，否则将导致焊缝产生缺陷，接头的力学性能降低，不清洁的表面还会延长抽真空时间，影响电子枪工作的稳定性，降低真空泵的使用寿命。 2.3.1 焊前准备 清理方法：工件表面的氧化物、油污应用化学或机械方法清除。煤油、汽油可用于去除油渍，丙酮是清洗电子枪零件和被焊工件最常用的溶剂。 注意：使用含有氯化烃类溶剂，随后须将工件放在丙酮内彻底清洗。清理完毕后不能再用手或工具触及接头区，以免污染。 非真空电子束焊对焊件清理的要求可降低。 2.3.1 焊前准备 零件装配： 对于无锁底的对接接头，板厚δ＜1.5mm时，局部最大间隙不应超过0.07 mm；随板厚增加，间隙略增。 板厚超过3.8mm时，局部最大间隙可到0.25 mm。焊薄工件时，一般装配间隙不应大于0.13mm。 2.3.1 焊前准备 非真空电子束焊时，装配间隙可以放宽到0.75mm。深熔焊时，装配不良或间隙过大，会导致过量收缩、咬边、漏焊等缺陷。 电子束焊都是机械或自动操作的，如果零件不是设计成自紧式的，必须利用夹具进行定位与夹紧，然后移动工作台或电子枪体完成焊接。 2.3.1 焊前准备 焊前预热：对需要预热的工件，根据一定的形状、尺寸及所需要的预热温度，选择一定的