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电子束焊接机

发布日期:2020-07-29 09:24 作者:南通棋牌 点击:

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  电子束焊接是一种利用电子束作为热源的焊接工艺。电子束发生器中的阴极加热到一定的温度时逸出电子,电子在高压电场中被加速,通过电磁透镜聚焦后,形成能量密集度极高的电子束,当电子束轰击焊接表面时,电子的动能大部分转变为热能,使焊接件的结合处的金属熔融,当焊件移动时,在焊件结合处形成一条连续的焊缝。对于真空电子束焊机,要焊接的工件置于真空室中,一般装夹在可直线移动或旋转的工作台上。焊接过程可通过观察系统观察。

  电子束焊接技术因其高能量密度和优良的焊缝质量,率先在国内航空工业得到应用。先进发动机和飞机工业中已广泛应用了电子束焊接技术,取得了很大的经济效益和社会效益,该项技术从上世纪八十年代开始逐步在向民用工业转化。汽车工业机械工业等已广泛应用该技术。最早研发电子束技术的国家是德国,凭借先进和敏锐的科学研发能力,德国的电子束当前已经处于行业中的领先地位。德国波宾电子束技术(pro-beam)凭借行业中经验的积累,已经凸现了很大的优势。电子束焊接的应用涵盖了从薄膜焊接到一次性接合200mm得两个共建的焊接。电子束技术的产生使得机械零件的设计具有了更多的自由度,同时,它还广泛应用在航空航天和太空开发部件的加工、船舶制造业或电子和汽车工业的批量生产上。

  我国自行研制电子束焊机始于60年代,至今已研制生产出不同类型和功能的电子束焊机上百台,并形成了一支研制生产的技术队伍,能为国内市场提供小功率的电子束焊机。

  近年来,出现了关键部件(电子枪,高压电源等)引进、其它部件国内配套的引进方式,这种方式的优点是:设备既保持了较高的技术水平,又能大大降低成本,同时还能对用户提供较完善的售后服务。北京航空工艺研究所以此方式为某航空厂实施设备的总体设计和总成,实现了某重要构件的真空电子束焊接;桂林电器科学研究所也通过这种方式开发了HDG(Z)-6型双金属带材高压电子束连续自动焊接生产线~15m/min,从而使我国挤身于世界上能生产这种生产线的几个国家之一。

  近期为上海通用汽车公司研制成功自动变速车液力扭变器涡轮组件电子束焊机,70 s内可完成两条端面圆焊缝的焊接,并已投入商业化生产。

  占据了国内汽车齿轮电子束焊接的主要市场份额;我国的中小功率电子束焊机已接近或赶上国外同类产品的先进水平,而价格仅为国外同类产品的1/4左右,有明显的性能价格比优势。

  在机理及工艺研究上,北京航空工艺研究所、北京航空航天大学、天津大学、上海交通大学、西北工业大学、中国科学电工所、桂林电器科学研究所、西安航空发动机公司、航天材料及工艺研究所、哈尔滨焊接研究所开展的工作涉及熔池小孔动力学、电子束钎焊、接头疲劳裂纹扩展行为、接头残余应力、填丝焊接、局部真空焊接时的焊缝轨迹示教等。

  电子束焊接技术的优点是:焊缝质量好、穿透深度深;热源稳定性、易控制适用于大批量生产,可作为最后加工工序或仅留精加工余量。电子束焊接铝合金厚度可达450mm,焊缝深宽可达比70:1。

  1)电子束能量密度高、一般可达106~109W/cm2,是普通电弧焊和氩弧焊的100~10万倍。因此可实现焊缝深而窄的焊接,深宽比大于10:1。

  3)电子束焊接所需线能量小,而焊接速度高,因此焊件的热影响区小、焊件变形小,除一般焊接外,还可以对精加工后的零部件进行焊接。

  4)可焊接普通钢材、不锈钢、合金钢及铜、铝等金属、难溶金属(如钽、铌、钼)和一些化学性质活泼的金属(如钛、锆、铀等)。

  5)可焊接异种金属, 如铜和不锈钢、钢与硬质合金、铬和钼、铜铬和铜钨等。

  6)电子束焊接的工艺参数,如加速电压、束流、聚焦电流、偏压、焊速等可以精确调整,因此易于实现焊接过程自动化和程序控制,焊接重复性好。

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