南京电子束焊接原理

焊缝熔区即深又窄，深宽比可达50：1，焊件变形可忽略不计，很多精密零件焊后仍然保持精度，并不需要再次精加工，比常规焊接方法可节省大量工时。对于无法整体加工的零件可以采用两件甚至三件后采用此法来进行焊接起来，这样对于原加工工艺可以减少难度，省时、省料甚至可使零件的结构变的更加合理。

电子束不仅能量密度高而且可调整，被焊零件的厚度可薄至0.05mm,厚至300mm（钢）如果要是铝可达到550mm，主要的是不用开坡口一次就焊透。因为焊接在真空中进行，可以避免空气中的氢和氧对焊缝的影响，可的完成对较活性的材料焊接，如钼、铀、钛等。对于两种物理性质差别很大的材料也可焊接，比如非常薄的铜片与非常厚的钢制零件焊接到一起。

经过电子枪产生，并由高压加速和电子光学系统汇聚成的功率密度很高的电子束撞击到工件表面，电子的动能转换为热能，使金属迅速熔化和蒸发。在高压金属蒸汽的作用下，熔化的金属被排开，电子束就能继续撞击深处的固态金属，同时很快在被焊工件上钻出一个锁性小孔，小孔的周围被液态金属包围。随着电子束与工件的相对移动，液态金属沿小孔周围流向熔池后部，逐渐冷却、凝固形成焊缝。

焊前压配指焊接零件的定位和装夹。焊接前零件装配精度对电子束焊质量的影响很大，因为端面接触部位存在间隙或零件配合过松都会造成焊接变形，所以，不论是冷压还是热装，都要控制机加工的公差配合，零件焊接前压配的精度，确保装配到位。

近年来，焊接研究所提出了新型非真空电子束焊接方法，即电子束-等离子弧焊接。它采用电子束与等离子弧相串联，叠加起来进行焊接，电子束通过真空和等离子枪的阴极进入大气，穿过等离子弧后熔化金属进行焊接。这样可以减小电子束的能量损失，也有助于稳定等离子弧，等离子弧可以很好的保护焊接熔池，并作为附加热源预热工件，有助于改善焊缝成形，增加熔深。

电子束能量可以调节，被焊金属厚度可以从薄至0.05mm到厚至300mm，不开坡口，一次焊接成形，这是其他焊接方法无法达到的。能采用电子束焊接的材料范围较大，特别适用于活性金属、难熔金属和质量要求高的工件的焊接。

在大气的环境下，高速运动的电子遇到大气中的空气分子，会发生强烈的反射，折射，散射等现象，这样电子束的能量会消耗殆尽，等到达要焊接的工件，几乎不能穿透厚一点的金属；即使所剩的能量很高，在大气状态下焊接，焊接的质量也很难，比如气孔等；基于安全角度进行考虑，因为电子束焊接过程中会有X射线产生，对人体的危害是比较大的，有真空室就可以通过真空室来消除这个影响。

电子束焊接的特点？

（1）大的深宽比，可达20:1，如果用脉冲的话，可达50:1；

（2）可焊接难熔金属，热敏感强的金属及异种金属；

（3）可控制，重复性好及稳定性好（当然这个和设备的性能紧密相关）;

（4）由于是在真空中进行，因为可以提高焊缝质。

大铜件的焊接和小铜件的焊接又是不一样的，为什么呢？很显然，热容量不一样，小铜件和大铜件的焊接时候的热输入量是不成比例的，这就是铜和其他材料不一样的地方。很多的设备由于功率不够，或者加速电压不够高，焊接的深度就是打不到的。