電子束很細(xì)、工作距離長、易于控制,所以電子束可以焊接狹窄間隙的底部接頭。這不僅可以用于生產(chǎn)過程,而且在修復(fù)報廢零件時也非常有效。復(fù)雜形狀的昂貴鑄鐵件常用電子束來修復(fù)。
對可達(dá)性差的接頭只有滿足以下條件才能進(jìn)行電子束焊接:
?。?)焊縫在電子槍允許的工作距離上;
(2)有足夠?qū)挼拈g隙允許電子束通過,以免焊接時誤傷工件;
電子束焊機(jī)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,往往能補(bǔ)償其高成本,因此在汽車、原子能、航空、航天等許多工業(yè)中已成為重要的焊接方法之一。
1.在大批量生產(chǎn)中將有較大的發(fā)展。例如:在汽車工業(yè)中,采用電子束焊技術(shù)焊接汽車的齒輪和后橋,可以提高工效、降低成本、減輕零件的質(zhì)量。
2.在航空航天工業(yè)中,電子束焊技術(shù)將繼續(xù)擴(kuò)大其應(yīng)用,并發(fā)展電子束焊在線檢測技術(shù)。
3.由于電子束在厚大件焊接中樹一幟,所以在能源、重工業(yè)中大有用武之地。
4.在修復(fù)領(lǐng)域,電子束焊技術(shù)將是有價值的工藝方法之一。
5.電子束焊的焊接設(shè)備將趨向多功能及柔性化。電子束焊已屬成熟技術(shù),隨著應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大,出于經(jīng)濟(jì)方面的考慮,多功能電子束焊的焊接設(shè)備和集成工藝以及電子束焊機(jī)的柔性化將越來越顯得重要。
6.電子束焊將是實現(xiàn)空間結(jié)構(gòu)焊接的強(qiáng)有力工具。
窄焊縫(熔化區(qū))要求焊前對工件進(jìn)行精細(xì)的準(zhǔn)備;焊接接頭邊緣需加工;焊接接頭要求沒有裝配間隙或非常小的間隙(通常無填充金屬);真空下進(jìn)行焊接可能使被焊工件的尺寸受限制;大規(guī)格工件需定制特殊設(shè)備;特殊工件需采用局部真空電子束焊;對帶磁的部件敏感,即電子路徑受磁場韻影響;從陰極至工件轟擊點(diǎn)的磁場;針對被焊金屬工件內(nèi)部磁場退磁。
通常情況下,根據(jù)電子槍的類型選取某一數(shù)值,在相同的功率、不同的加速電壓下,所得焊縫深度和形狀是不同的。提高加速電壓可增加焊縫的熔深,在保持其他參數(shù)不變的條件下,焊縫橫斷面深寬比與加速電壓成正比例。當(dāng)焊接大厚件并要求得到窄而平的焊縫,或電子槍與焊件間的距離較大時可提高加速電壓。在這次試驗中,由于焊接距離較大,因此,要對達(dá)到8mm厚的鋁合金件達(dá)到焊透的效果,加速電壓基本控制在30~60kV。
電子束焊對零件焊接部位的清潔度要求較高。在焊接前要將焊接表面的油、銹、氧化物以及其他雜質(zhì)清除干凈。少數(shù)零件焊接時,可用汽油清洗去油污,再用丙酮擦洗脫水和脫脂;大批量零件進(jìn)行焊接時,可采用機(jī)械化清洗方式。清洗完畢后,在矩時間內(nèi)進(jìn)行焊接。
由于焊縫及其熱影響區(qū)發(fā)生了復(fù)雜的物理化學(xué)變化,其組織成分和性能已不同于母材,所以焊接后一般要通過熱處理來改善焊縫和熱影響區(qū)的組織,消除殘余應(yīng)力,促使殘余的氫逸出,從而提高焊接接頭的韌性,增強(qiáng)零件抵抗應(yīng)力腐蝕的能力,零件形狀和尺寸的長期穩(wěn)定。