送絲機構(gòu)應(yīng)焊絲準(zhǔn)確地送入電子束的作用范圍內(nèi)。送絲嘴應(yīng)盡可能靠近熔池,其表面應(yīng)有涂層以防金屬飛濺物的沾污。應(yīng)選用耐熱鋼來制造送絲嘴。應(yīng)能方便地對送絲機構(gòu)進行調(diào)節(jié)。以改變送絲嘴到熔池的距離、送絲方向以及與工件的夾角等。焊絲應(yīng)從熔池前方送入。焊接時采用電子束掃描有助于焊絲的熔化和改善焊縫成形。送絲速度和焊絲直徑的選擇原則是使填充金屬量為接頭凹陷體積的1.25倍。
用電子束進行定位焊是裝夾工件的有效措施,其優(yōu)點是節(jié)約裝夾時間和經(jīng)費??梢圆捎煤附邮骰蛉跏鬟M行定位焊,對于搭接接頭可用熔透法定位,有時先用弱束流定位,再用焊接束流完成焊接。
在焊接過程中采用電子束掃描可以加寬焊縫降低熔池冷卻速度,消除熔透不均等缺陷,降低對接頭準(zhǔn)備的要求。電子束掃描是通過改變偏轉(zhuǎn)線圈的激磁電流,從而使橫向磁場變化來實現(xiàn)的。常用的電子束掃描圖形有正弦形、圓形、矩形、鋸齒形等。通常電子束掃描頻率為100~1000Hz。電子束偏轉(zhuǎn)角度為2°~5°。電子束掃描還可用來檢測接縫的位置和實現(xiàn)焊縫跟蹤,此時電子束的掃描速度可以高達50~100m/s,掃描頻率可達20kHz。在焊接大厚度工件時為了防止焊接所產(chǎn)生的大量金屬蒸氣和離子直接侵入電子槍可設(shè)置電子束偏轉(zhuǎn)裝置。使電子槍軸線與工件表面的垂直方向成5°~90°夾角,這對于大量生產(chǎn)中電子槍工作穩(wěn)定是十分有利的。
和其它熔化焊一樣,電子束焊接接頭也會出現(xiàn)未熔合、咬邊、焊縫下陷、氣孔、裂紋等缺陷。此外電子束焊縫特有的缺陷有熔深不均、長空洞、中部裂紋和由于剩磁或干擾磁場造成的焊道偏離接縫等。熔深不均出現(xiàn)在不穿透焊縫中,這種缺陷是高能束流焊接所特有的。它與電子束焊接時熔池的形成和金屬的流動有密切關(guān)系。加大小孔直徑可以消除這種缺陷。長空洞及焊縫中部裂紋都是電子束深熔透焊接時所特有的缺陷。降低焊接速度,改進材質(zhì)有利于消除此類缺陷。
局部真空電子束焊接技術(shù)是在大尺寸結(jié)構(gòu)件的焊縫及其附近局部區(qū)域建立真空環(huán)境,并進行電子束焊接的技術(shù)。這種方法既保留了真空電子束焊接的特點,又避開了龐大的真空室,解決了厚大工件的焊接問題,可大大提高焊接質(zhì)量并降低設(shè)備成本。
焊件表面與電子槍的工作距離影響電子束的聚焦程度,工作距離變小時,電子束的壓縮比增大,使電子束斑點直徑變小,增加了電子柬功率密度。而工作距離太小,會使過多的金屬蒸汽進入槍體造成放電。在不影響電子槍穩(wěn)定工作的前提下,應(yīng)盡可能采用短的工作距離。在本次試驗中,采用水平的焊槍,在夾具設(shè)計完成后,已經(jīng)確定了焊接的工作距離為455mm。這是所有焊接參數(shù)中,確定且不變的一個參數(shù)。