电子束焊接技术概述.ppt

电子束焊接（电子束焊接（EBW））（第一章（第一章 电子束焊接技术概述）电子束焊接技术概述）张秉刚张秉刚哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点实验室哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点实验室n§1.1 焊接技术回顾焊接技术回顾1882年碳弧焊年碳弧焊上世纪上世纪30年代气年代气焊和手工电弧焊、焊和手工电弧焊、钎焊发展钎焊发展上世纪上世纪40年代埋年代埋弧焊和电阻焊弧焊和电阻焊上世纪上世纪50年代电渣年代电渣焊和气体保护焊焊和气体保护焊上世纪上世纪60年代后摩年代后摩擦焊、扩散焊及电擦焊、扩散焊及电子束等高能焊接子束等高能焊接近年来双面电弧焊、近年来双面电弧焊、搅拌摩擦焊及离子束、搅拌摩擦焊及离子束、太阳能焊接太阳能焊接电子技术飞跃促进了焊接自动化，出现弧焊机器人；电子技术飞跃促进了焊接自动化，出现弧焊机器人；焊接工艺研究方向和应用领域进一步拓宽焊接工艺研究方向和应用领域进一步拓宽•1.1.1 焊接简史焊接简史n1.1.2 焊接方法分类焊接方法分类–熔化焊熔化焊：：n§1.1 焊接技术回顾焊接技术回顾 将被焊金属的结合处局部加热到熔化将被焊金属的结合处局部加热到熔化状态，互相融合，冷却凝固彼此结合在一起。

状态，互相融合，冷却凝固彼此结合在一起如：气焊、电弧焊、埋弧焊、电渣焊、如：气焊、电弧焊、埋弧焊、电渣焊、 各种各种气体保护焊、等离子弧焊等气体保护焊、等离子弧焊等n1.1.2 焊接方法分类焊接方法分类–压力焊压力焊：：n§1.1 焊接技术回顾焊接技术回顾 在焊接过程中，对被焊金属施加一定在焊接过程中，对被焊金属施加一定的压力（也可同时加热或不加热），促使被的压力（也可同时加热或不加热），促使被焊件间的结合面紧密接触，使原子间产生结焊件间的结合面紧密接触，使原子间产生结合作用，以获得永久性的连接合作用，以获得永久性的连接如：电阻焊、摩擦焊、扩散焊等如：电阻焊、摩擦焊、扩散焊等n1.1.2 焊接方法分类焊接方法分类–钎焊：钎焊：n§1.1 焊接技术回顾焊接技术回顾电子束焊接电子束焊接属于高能束焊接方法之一，归属于高能束焊接方法之一，归属与熔化焊范畴属与熔化焊范畴 利用比焊件熔点低的钎料与焊件一起加利用比焊件熔点低的钎料与焊件一起加热，使材料熔化，而焊件本人不熔化通过热，使材料熔化，而焊件本人不熔化通过毛细作用，钎料流入结合面的空隙而实现被毛细作用，钎料流入结合面的空隙而实现被焊件的连接。

焊件的连接–1954年法国年法国博士成功焊接了核反应堆燃料包壳，标博士成功焊接了核反应堆燃料包壳，标志电子束焊接金属获得成功；志电子束焊接金属获得成功；–电子束焊接技术起源于德国，电子束焊接技术起源于德国，1948年前西德物理学年前西德物理学家家首次提出用电子束焊接的设想；首次提出用电子束焊接的设想；–电子束的发现迄今已有电子束的发现迄今已有100多年的历史；多年的历史；–1957年年11月，在法国巴黎召开的国际原子能燃料元件月，在法国巴黎召开的国际原子能燃料元件技术大会上公布了该技术，电子束焊接被确认为一技术大会上公布了该技术，电子束焊接被确认为一种新的焊接方法；种新的焊接方法；–1958年开始，美国、英国、日本及前苏联开始进行年开始，美国、英国、日本及前苏联开始进行电子束焊接方面的研究；电子束焊接方面的研究；–上世纪上世纪60年代后，我国开始从事电子束焊接研究；年代后，我国开始从事电子束焊接研究；n§1.2 电子束焊接起源与发展电子束焊接起源与发展 1.3.2 电子束焊接能量转换特点电子束焊接能量转换特点 1.3.1 何谓电子束焊接何谓电子束焊接 n电子束焊接概念及其能量转换特点电子束焊接概念及其能量转换特点焊接过程演示焊接过程演示焊缝形状焊缝形状与通常熔化焊接相比，特点体现有三方面不同：与通常熔化焊接相比，特点体现有三方面不同： 热量析出部位热量析出部位 能量转换机理能量转换机理 能量传递方式能量传递方式n§1.4 电子束焊接分类、特点及应用电子束焊接分类、特点及应用1.4.1 电子束焊接分类电子束焊接分类(1) 按照电子束加速电压不同按照电子束加速电压不同–低压电子束焊接低压电子束焊接(U=15-30Kv)–中压电子束焊接中压电子束焊接(U=40-60Kv)–高压电子束焊接高压电子束焊接(U=100-150Kv)–超高压电子束焊接超高压电子束焊接(U 300Kv)n§1.4 电子束焊接分类、特点及应用电子束焊接分类、特点及应用(2) 按照真空度不同按照真空度不同–高真空电子束焊接高真空电子束焊接(10-3-10-6 torr)–低真空电子束焊接低真空电子束焊接(10-2-0.5 torr)–非真空电子束焊接非真空电子束焊接(大气中大气中) (3) 按照焊件在真空室中位置按照焊件在真空室中位置–全真空电子束焊接全真空电子束焊接–局部真空电子束焊接局部真空电子束焊接n§1.4 电子束焊接分类、特点及应用电子束焊接分类、特点及应用(4) 按照功率不同按照功率不同–大功率电子束焊接大功率电子束焊接(60KW以上以上)–中功率电子束焊接中功率电子束焊接(30-60KW)–小功率电子束焊接小功率电子束焊接(30KW以下以下) (5) 按照电子枪特征按照电子枪特征–定枪式和动枪式定枪式和动枪式–直热式和间热式直热式和间热式–二级枪和三极枪二级枪和三极枪 (6) 按照深穿加热特点按照深穿加热特点–普通电子束焊接普通电子束焊接–脉冲电子束焊接脉冲电子束焊接n§1.4 电子束焊接分类、特点及应用电子束焊接分类、特点及应用1.4.2 电子束焊接特点及应用电子束焊接特点及应用•(1)电子束焊接的优点电子束焊接的优点•(2)电子束焊接的不足电子束焊接的不足•(3)电子束焊接应用电子束焊接应用深宽比通常在深宽比通常在2020：：1 1以上以上T形齿轮零件结构简图焊前分体部分焊后整体部分用于齿轮加工的用于齿轮加工的电子束焊接技术电子束焊接技术电子束焊接在电子和电子束焊接在电子和仪表工业中的应用仪表工业中的应用汽车变速器齿轮加工电子束焊接技术电子束焊接技术用于汽车制造用于汽车制造航空发动机航空发动机部件的电子部件的电子束焊接束焊接某型号发动机功率轴的焊接某型号发动机压气机机匣结构航天产品的航天产品的电子束焊接电子束焊接推力室身部与头部的铌钛异种金属电子束焊接推力室身部铜钢异种金属电子束焊接电子束焊接新技术电子束焊接新技术 电子束焊接输入能量控制技术——多焦点、多束。