真空电子束焊接技术

真空电子束焊是20世纪50年代研制成功的焊接方法，是利用加速和聚焦的电子束轰击置于真空室内工作台上的工件。电子枪是由加热灯丝、阳极及聚焦装置等组成，如图4-39所示。其原理是，当阳极被灯丝加热到2600K时，能发出大量的电子，这些电子在阴极与阳极（工件）之间的高压作用下，经电磁透镜聚焦成电子束，并以极大的速度（可达160000km/s）轰击工件表面，电子能转变为热能加热工件，其能量密度为10⁶～10⁸W/cm²，比普通电弧焊大1000倍，使工件金属迅速熔化，甚至可气化。根据熔化程度，适当移动工件，就可得到符合要求的焊缝。

图4-39 真空电子束焊接示意图

真空电子束焊的特点如下：

1）电子束能量密度很大，熔深大，焊缝窄，焊缝宽深比可达1∶50。焊件热影响区小，变形小，焊接质量高，速度快。(www.xing528.com)

2）在真空中施焊，保证了焊件不被氧化、氮化和电极不被污染，焊缝表面平整、无弧坑、无气孔和夹渣。

3）焊件不开坡口，焊缝不加填充材料。但要求装配紧，不留间隙。

4）真空电子束焊适应性很强，焊接参数可在较大的范围调节，不但可以焊接薄件，也可以焊接单道焊缝达100mm厚的钢板，也可以焊接微电子电路组件、真空膜盒及钢箔蜂窝结构，原子能燃料元件和大型导弹壳体。对熔点高、导热性强等性能相差很大的异种金属也能焊接，达到优质焊缝。

5）真空电子束焊也有不足之处，设备复杂、造价成本高，对设备的使用和维护技术要求高；同时焊件尺寸受真空室限制，对工件的清理、装配要求严格。