在大氣中焊接的稱為非真空電子束焊，實行這種焊接的機器叫做非真空電子束焊機。
基本介紹
- 中文名：非真空電子束焊機
- 適用領域：焊接
產品介紹,性能,焊接概述,套用,分類,進展,
產品介紹
此型焊機是專門針對工業大批量焊接需求而開發的；根據用戶需要焊接形式可實現端面環形焊縫或徑向焊縫。
性能
採用PLC控制，人機界面採用工業專用觸控螢幕操作，可實現從建立真空到焊接完成的全自動操作；
電子束參數穩定性高；電子槍重複定位精度高，抗衝擊可保證連續焊接生產中焊縫質量有很高的重複精度。
設備高度智慧型化，用戶可根據加工工件工藝加工單將焊縫尺寸及焊接速度等輸入計算機；設備將自動調整相關參數與工藝加工單數值一致；
可具有兩次焊接的功能實現；
主軸及電子槍使用的動密封可快速方便的更換；
具有完備安全保護系統；
提供專用燈絲裝卡工具，保證更換燈絲時燈絲位置的重複精度。
焊接概述
非真空電子束焊接(EBW-NV)在汽車製造領域一直倍受重視。例如，手動變速器中同步環與齒輪的非真空電子束焊接，生產率已超過500件/h。德國Aachen大學焊接研究所在進行非真空實驗中，以11m/min的焊接速度獲得優質焊接接頭，目前正在達到25m/min的焊接速度，以滿足汽車工業的需要。
套用
真空電子束焊接(EBW-NV)在汽車製造領域一直倍受重視。例如，手動變速器中同步環與齒輪的非真空電子束焊接，生產率已超過500件/h。德國Aachen大學焊接研究所在進行非真空實驗中，以11m/min的焊接速度獲得優質焊接接頭，目前正在達到25m/min的焊接速度，以滿足汽車工業的需要。美國是世界上非真空電子束焊接的最大用戶。有資料表明，20世紀80年代在美國已經有50台非真空電子束焊機在運行，其中包括從歐洲引進的設備，主要是用於汽車製造業中。
從20世紀80年代我國開始研究電子束焊接，其中重點研究的是汽車重型齒輪的焊接。這是因為隨著汽車的發展，汽車重型齒輪需求也越來越大，採用傳統的焊接方法製造，存在著勞動生產率低、焊接變形大、接頭質量不易保證、消耗大、勞動條件惡劣等問題。北京航空工藝研究所、中科院北京電工所等單位對此進行了深入的研究，分別研製了齒輪專用焊機，在中科院電工所已形成一定批量生產規模。此外，哈爾濱焊接研究所在非真空電子束焊接技術研究領域、桂林電器科學研究所在60kV中壓被真空電子束焊機的開發研製中都進行了大量的研究工作，卓有成效。另外，陝西汽車廠已成功套用雙頭電子束焊接後橋。
分類
利用電子束作為熱源的焊接方法。熱陰極(或燈絲)發射的電子﹐在真空中被高壓靜電場加速﹐經磁透鏡產生的電磁場聚集成功率密度高達1.5×105瓦/厘米2的電子束(束徑為0.25～1毫米)﹐轟擊到工件表面上﹐釋放的動能轉變為熱能﹐熔化金屬﹐焊出既深又窄的焊縫(深/寬比可達10﹕1～30﹕1)﹐焊接速度可達125～200米/時﹐工件的熱影響區和變形量都很校電子束的焊接工作室一般處於高真空狀態﹐壓力為10-1～100帕﹐稱為高真空電子束焊。處於低真空狀態時壓力為100～10000帕﹐稱為低真空電子束焊。在大氣中焊接的稱為非真空電子束焊。真空工作室為焊接創造高純潔的環境﹐因而不需要保護氣體就能獲得無氧化﹑無氣孔和無夾渣的優質焊接接頭。隨著工作室氣壓的增加﹐電子束散焦程度增大﹐焊縫的深/寬比減校電子束焊機有兩類﹕低壓電子束焊機的加速電壓為30～60千伏﹔高壓電子束焊機的加速電壓可達175千伏。電子束焊可焊接所有的金屬材料和某些異種金屬接頭﹐從箔片至板材均可一道焊成﹐鋼板可焊厚度達100毫米﹐鋁板達150毫米﹐銅板可達25毫米。碳鋼在真空中焊接時﹐由於鋼中原含有的氣體會釋放出來﹐焊縫金屬容易產生微氣孔。電子束焊機成本高。工件裝配﹑接縫與電子束對正﹐都要求有較高的精度。但電子束焊的多能性和高精度﹐往往能補償其高成本﹐因此在汽車﹑原子能﹑航空﹑航天等許多工業中已成為重要的焊接方法之一。
進展
國外電子束焊接發展可歸結為：超高能密度裝置研製、設備智慧型化柔性化、電子束流特性診斷、束流與物質作用機制研究以及非真空電子束焊設備及工藝的研究等。
在日本，加速電壓600kV、功率300kW的超高壓電子束焊機已問世，一次可焊200mm的不鏽鋼，深寬比達70：1。
日、俄、德開展了雙槍及填絲電子束焊技術的研究。在對大厚度板第一次焊接的基礎上，通過第二次填絲來彌補頂部下凹或咬邊缺陷；日本採用雙搶實現了薄板的超高速焊接，反面無飛濺，成形良好。
法國研製成功的雙金屬和三金屬薄帶材電子束焊接機也頗引人關注。
關於非真空電子束焊接，德國實現了母材為AlMg0.4Si1.2的旋轉件的填絲焊接，加絲材料為AlMg4.5Mn，送絲速度35m/min，焊接速度高達60m/min.該研究在斯圖加特大學的25kW電子束焊機上完成。
非真空電子束焊接在汽車製造領域一直倍受重視。例如，手動變速器中同步環與齒輪的非真空電子束焊接，生產率已超過500件/小時。
最近，德國和波蘭的學者共同研製了真空電子束焊接時安裝於真空室中的非接觸測溫裝置，測量點最小直徑1.8mm，主要用於陶瓷和硬質合金的釺焊，該裝置可排除隨機的熱流的干擾，測量精度高。在等離子弧焊接方面，變極性等離子弧焊以及鋁合金穿孔等離子立焊是關注點之一。
