電子束焊接(EBW)是一種融合焊接工藝,其中將高速電子束施加到兩種要連接的材料上。當電子的動能在撞擊時轉化為熱量時,工件熔化并一起流動。電子束焊接通常在真空條件下執行,以防止電子束散逸。
真空工作室可以具有任何期望的體積,從幾升到幾百立方米。它們可以配備電子槍,以提供任何所需的功率高達100 kW的電子束,如果需要,甚至更高。在微電子束裝置中,尺寸可以到十分之一毫米的部件可以被焊接。在具有足夠高功率電子束的焊機中,可以實現300 mm深的焊接。還有一些焊接機,其中電子束從真空中帶到大氣中。使用這種設備,無需的工作室即可焊接非常大的物體。
電子束設備為束發生器提供適當的電源。加速電壓可以在30到200 kV之間選擇。通常取決于各種條件,約為60或150 kV。隨著電壓的升高,技術問題和設備價格迅速上升,因此,只要有可能,就應選擇大約60 kV的較低電壓。高壓電源的xxx功率取決于所需的焊接深度。
電子束焊技術早于1948年源起于德國,1952年制作了臺電子束加工機,1958年誕生了臺電子束焊機。真空電子束焊機提示它的基本原理是:真空條件下,電子槍發射的電子束在高電壓(通常是20kV~300kV)加快下(0.3~0.7倍的光速),通過電磁透鏡聚集成高能量密度的電子束,當電子束炮擊工件時,電子的動能轉化為熱能,焊區的部分溫度突然上升到6000℃以上,使工件材料熔化,完結焊接。
宇航技術中所用各類火箭、衛星、飛船、空間站、太陽能電站等的結構件、發動機以及各種儀器均需用焊接技術來完結,電子束焊接將是完結空間結構焊接和滿足其需求的強有力技術。且跟著設備、技術等國產化趨勢的增強,及電子束焊接等技術對焊材及人工本錢的大幅下降優勢逐漸趨于明顯等,國內電子束焊機等電子束金屬加工設備工作展開將迎來利好趨勢,給電子束焊機的展開增添了新的生機。
一臺典型的真空電子束焊機首要包括了主機,控制箱,高壓電源,真空抽氣系統和監測控制器四大部分。
1.真空電子束焊機主機由電子槍、真空室和工件傳動系統及操作臺組成。
2.真空電子束焊機的高壓電源包括:陽壓主電源、陰極加熱電源,以及束流控制用高壓電源系統。
3.真空電子束焊機的控制箱包括:高壓電源控制設備、電子槍陰極加熱電源的控制系統、束流控制設備、聚集電源控制設備,以及束偏轉發生器等。
4.真空抽氣系統包括:電子槍抽氣系統、作業室抽氣系統?以及真空控制及監測設備。