現代焊接技術中的電子束焊接技術

張雪飛　路芳宇

摘 要：電子束技術在二十世紀初就已經發明出來，由于電子束技術的眾多優點，電子束技術現在已經被應用在焊接領域中，在我國焊接領域的發展過程中，電子束焊接技術正在不斷的應用和發展創新過程中，在我國機械材料焊接的過程中電子束焊接技術的應用更是非常廣泛，文章主要針對現代焊接技術中的電子束焊接技術進行詳細的闡述以及分析，希望通過文章的闡述以及分析能夠有效的提升我國電子束焊接技術的應用以及發展，同時也為我國機械行業的焊接技術的進一步提升貢獻力量。

關鍵詞：現代焊接技術；電子束焊接技術；原理；工藝參數；技術應用；特點

中圖分類號：TN405 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）36-0045-02

在我國機械焊接的領域中，由于焊接件以及被焊接件的材質以及形式在不斷的變化過程中，導致了我國傳統形式水上的焊接技術，雖然仍然在應用，但是已經越來越不適應新材料的焊接要求，因此我國的焊接領域在不斷的進行焊接技術的創新和發展。在我國的焊接領域，電子束焊接技術主要有七個主要的優點，首先是電子束焊接技術在焊接的過程中產生的焊接變形較小，其次是電子束焊接技術產生的熱量影響區域較小，第三是電子束焊接技術在焊接過程中焊接深度以及焊接寬度之間的比值較高，第四是電子束焊接技術在應用的過程中不僅僅局限在導電材料的焊接工藝中，第五是電子束焊接技術受到磁場的影響較小，再次是電子束焊接在應用的過程中不會出現X射線，最后是電子束焊接技術有時候在絕對真空的環境下進行。正是由于電子束焊接技術的諸多優點，因此在我國的制造領域中，電子束焊接技術有著非常廣闊的應用前景。在工業發達的國家中，電子束焊接技術屬于重點關注技術，很多國家已經將電子束焊接技術作為國家工程進行推廣和發展。在我國電子束焊接技術還處在起步階段，因此在我國電子束焊接技術有著非常廣闊的發展前景以及發展潛力。本文主要從電子束焊接技術的原理以及工藝等方面進行詳細的闡述和分析。下面進行詳細的闡述以及分析。

作為材料形成永久性制作的主要方法，焊接技術在很多行業中都有著非常廣泛的應用。焊接技術在我國航天行業中的應用更是廣泛，同時要求也非常高。我國現行的焊接技術最主要的有三種，首先是電弧焊接技術，其次是電子束焊接技術，最后是電阻焊接技術。這些傳統的焊接技術在精度要求不高的制作過程中應用較為廣泛，但是在有空間限制以及精度要求較高的情況下就有著明顯的局限性。正是由于這一原因，電子束焊接技術開始被研發和應用。電子束焊接技術的出現有效的填補了我國焊接工藝的不足和短板，讓我國焊接技術在焊接質量以及焊接成本的降低上都有了大幅度的改變和提升，在我國制造行業有著非常廣泛的應用前景。

在我國機械制造的過程中，焊接技術是一項非常重要的機械加工技術。很多的機械產品在實際的生產加工過程中都需要用到焊接技術來進行加工材料的連接。在焊接技術中有非常多的方式來進行焊接，較為先進的焊接技術中電子束焊接技術就是其中之一。在我國焊接技術中，電子束焊接技術的應用范圍還是非常廣泛的，同時取得的效果也是非常好的。因此我國的焊接技術在發展和創新的過程中要針對電子束的焊接技術進行發展和強化創新。電子束焊接技術主要就是高精密度的焊接電子束應用為能量載體，通過這樣的形式實現焊接材料之間的焊接連接。電子束焊接工藝的應用歷史已經有近五十年的里程，在這一期間，電子束焊接技術得到了非常大的發展，作為高新科學技術在我國的工業生產領域得到了非常大的發展和應用，已經逐漸的成為了我國焊接技術中較為重要的一種實際應用技術。目前電子束焊接技術相較于其他形式的焊接技術主要有六個特點。首先是電子束焊接技術在實際的應用過程中具有較小的加熱面積；其次是電子束焊接技術在焊接的過程中具有較快速的焊接速度；第三是電子束焊接技術的能力密度輸入量較大，容易進行焊接工作；第四是電子束焊接技術的穿透力非常強勁；再次是電子束焊接技術在應用的過程中更加容易控制；最后是電子束焊接技術由于處在一種真空的焊接環境中，對周圍的環境幾乎沒有污染。在焊接的過程中，電子束焊接技術主要應用在高效的焊接需求，精密的焊機要求以及穿透能力要求較大的焊接操作中。在機械加工的過程中，電子束焊接技術也是一種非常成熟的熱加工技術。在目前的機械制造行業中，電子束焊接技術已經變得非常的成熟，并且還在進一步的發展過程中。電子束焊接技術在焊接應用以及焊接的質量控制方面有著非常大的優勢。這也是電子束焊接技術在我國取得非常大發展的一個主要原因。在我國的電子束焊接應用的過程中，涉及到非常多的材料焊接，例如有色金屬材料的焊接，不銹鋼材料的焊接，合金材料的焊接以及高熔點材料的焊接等等。電子束焊接技術在精密零件的焊接加工過程中應用非常普遍。

在焊接技術中，電子束焊接技術的主要特點以及主要分類。

在焊接技術的發展以及應用過程中，電子束焊接技術有非常大的應用和發展，主要是因為電子束焊接技術的特點以及相關的分類能夠滿足我國高新焊接材料對于焊接技術的要求以及焊接質量的保障。

電子束焊接技術的主要特點。根據上文的闡述，電子束焊接技術主要就是利用電子束的高能量，將電子束進行集中控制，達到焊接材料的焊接目的。電子束焊接技術在形成機理上同一般形式上的焊接技術有非常大的區別。在應用電子束焊接技術進行焊接操作的過程中，首先我們要通過高壓焊接加速專用裝置的作用形成具有高功率效能的電子束；其次是有效的利用磁透鏡的作用找到焊接焦點，在電子束焊接的過程中，電子束的動能能夠有效的轉化為焊接熱能，這樣就能夠高質量的達到焊接材料需要的焊接要求。在電子束焊接技術應用的過程中，電子束的焊接特點有以下幾點，由于電子束的焊接能力較大，這樣就會讓焊接操作在較短的時間內完成，提升了焊接的工作效率。又因為電子束焊接技術在應用的過程中具有較小的受熱區間，因此在焊接的過程中具有非常小的焊接變形。除了上述電子束焊接技術的優點，電子束焊接技術在應用的過程中還有一些缺點存在，首先就是電子束焊接在應用的過程中前期準備較為復雜，加工成本需求很大。電子束焊接技術在應用的過程中對于接頭焊接裝配的精度要求非常高；電子束焊接技術的應用環境為真空環境，因此對于焊接的工作環境要求較高，有很大的限制。每一次電子束焊接都需要進行真空處理；由于電子束焊機技術在應用的過程中冷卻的速度較快，因此容易導致焊接材料的焊接缺陷，同時在電子束焊接技術應用的過程中還容易受到外在磁場的影響，影響焊接的質量。我們在應用電子束焊接技術進行焊接操作的時候，要針對不同的材料特性，科學的選擇焊接速度，保障焊接速度能夠在一個合理的焊接操作以及焊接質量保障之內，控制電子束焊接的焊接質量。endprint

電子束焊接技術的主要分類。由于電子束焊接技術對于焊接環境的要求較高，因此我們在實際的焊接工作進行的過程中，根據真空度的實際差異，將電子束焊接技術分為三個主要類型，首先是非真空環境下的電子束焊接技術，其次是低真空環境下的電子束焊接技術，最后是高真空環境下的焊接技術。在這三種電子束焊接技術中，低真空環境下的電子束焊接技術由于其施工成本低，焊接效率高，因此在電子束焊接技術應用的過程中，應用較為廣泛。當對焊接質量要求較高時，我們會使用高真空狀態下的電子束焊接技術來進行焊接材料的焊接操作。

我國焊接加工過程中的控制。在焊接實踐中，會碰到形形色色的工件，焊縫結構也各不相同，但總體上可分為：對焊縫、端焊縫、角焊縫（包括穿透焊縫），或區分為直線焊縫、環線焊縫、曲線焊縫、點焊縫，還有等截面焊縫和變截面焊縫等。為了達到最佳焊接效果，焊縫結構和配合間隙的設計至關重要，既要考慮工件（部件）在整機中的作用，又必須滿足被焊材料可焊性和具體焊接工藝的要求。所以在實施焊接之前，應該與工程設計人員共同討論焊接件的焊縫結構，或通過工藝試驗確定合理的結構與間隙尺寸。對于某些材料或結構件的焊接，為了防止裂紋的產生，對被焊接的工件需要進行預熱或焊后退火處理。電子束預熱和退火。利用較小功率并且散焦的電子束轟擊工件，使工件具有一定的溫度，以達到預熱或退火的目的。具體工藝（溫差）視不同的材料和工件結構而定，因為它涉及到材料組織的相變問題。輔助預熱和退火。利用電阻爐來對工件進行預熱和退火。我們在進行陶瓷與金屬的焊接工藝試驗時，花了比較大的精力于電阻爐的試制及預熱退火工藝的操作。最終達到了良好效果，取得了陶瓷與金屬焊接的成功。

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