電子束焊機

電子束焊機是利用高速運動的電子束流轟擊工件的原理進行焊接加工的一種比較精密的焊接設備，它基本上代表了目前最高性能的焊接水平。真空電子束焊在焊接過程中利用定向高速運動的電子束流撞擊工件使動能轉化為熱能而使工件熔化，形成焊縫。電子束能量密度高達108瓦/厘米2，能把焊件金屬迅速加熱到很高溫度，因而能熔化任何難熔金屬與合金。它不需要填充材料，一般在真空中進行焊接，焊縫純淨、光潔、無氧化缺陷。

基本介紹

• 中文名：電子束焊機
• 原理：高速運動的電子束流轟擊工件
• 用途：國防及軍工、汽車和電氣電工儀表
• 優點：高度的靈活性，多品種

用途

由於電子束焊機的這些特點而廣泛套用於航空航天、原子能、國防及軍工、汽車和電氣電工儀表等眾多行業。電子束焊接包含了機械、真空、高電壓和電磁場理論、電子光學、自動控制和計算機等多學科技術。世界上主要的電子束焊機生產商有德國的波賓pro-beam、英國的CVE、法國的泰克米特、以及烏克蘭的巴頓等，國內目前主要有桂林獅達、桂林實創、中科電氣等。值得注意的是，越來越多的國外企業在中國設有工廠和辦事處，使中外電子束技術的交流得到更廣泛的傳播。

優點

高度的靈活性，多品種，開發設計和製造，三十多年電子束套用積累專有技術，部件設計最最佳化等等。

工作原理

電子束焊接因具有不用焊條、不易氧化、工藝重複性好及熱變形量小的優點而廣泛套用於航空航天、原子能、國防及軍工、汽車和電氣電工儀表等眾多行業。電子束焊接的基本原理是電子槍中的陰極由於直接或間接加熱而發射電子，該電子在高壓靜電場的加速下再通過電磁場的聚焦就可以形成能量密度極高的電子束，用此電子束去轟擊工件，巨大的動能轉化為熱能，使焊接處工件熔化，形成熔池，從而實現對工件的焊接。根據電子束焊接的基本原理，西方國家在70年代末期研究開發出雙金屬鋸帶電子束焊接新工藝生產線，代替傳統的普通高速鋼鋸帶生產工藝，從而大量節省了高速鋼，並提高了鋸帶的使用壽命。雙金屬鋸帶就是把具有彈性性能好的彈簧鋼和切削能力強的高速鋼通過電子束焊接方法而獲得的一種新型鋸帶。我國在80年代後期相繼從德國引進若干條生產線以滿足國內市場高速發展的需要，但還不能完全滿足其市場要求[1]。

操作方法

由於電子束焊接包含了機械、真空、高電壓和電磁場理論、電子光學、自動控制和計算機等多學科技術，對國內一般廠商來說技術難度較大，而引進費用又昂貴，為此桂林電氣科學研究所結合國外技術及多年從事電子束技術研究開發經驗，研製成功了我國第一條國產雙金屬鋸帶生產線設備。其中高壓電源是雙金屬鋸帶焊接設備的關鍵技術之一，它主要為電子槍提供加速電壓，其性能好壞直接決定電子束焊接工藝和焊接質量。為此許多電子束焊機製造商及研究機構均對高壓電源的可靠性、高壓保護、高壓打火對焊件的影響進行了研究，並相應製造出具有較高性能的高壓電源，以滿足不同的電子束焊機的需要[2～3]。由於雙金屬焊接要求平行焊縫,要用高壓電子束焊機(100kV以上)焊接雙金屬鋸帶。目前我國還不能生產高壓電子束焊機，為此開展高壓電源的開發和研究工作是非常必要的。本文介紹的是雙金屬鋸帶生產線上的高壓焊機用的高壓電源，其控制方式、高壓保護技術與其它類高壓電源具有不同之處，對研究高壓電源的調節技術、高壓打火保護具有借鑑意義。