电子束焊接技术论文

电子束焊接是指运用能效高密度大的集成电子束作为能量的载体实现对构建之间的焊接加工的一种全新的焊接加工技术。小编整理了电子束焊接技术论文，有兴趣的亲可以来阅读一下!

电子束焊接技术论文篇一

电子束焊接技术的应用

摘 要： 电子束焊接有自己的优势，在各行各业当中应用十分广泛，焊接技术要想获得高质量的焊缝，需要注意很多问题。介绍电子焊接技术的特点，总结它在电子、汽车以及航天等领域当中的应用现状;并且通过分析，探讨影响电子束焊接质量的因素和展望电子束焊接的未来发展。

关键词： 电子束;焊接技术;应用

中图分类号：TG439.3 文献标识码：A 文章编号：1671-7597(2012)0310123-01

电子束焊接是把高能密度电子束作为能量的载体来实现材料和构件焊接的工艺方法，在经过了五十多年的发展之后，电子束焊接技术不仅仅应用在高新的技术领域，已经成为了工业领域当中的一项重要的加工工艺。电子束焊接与激光焊接相比，各有各的优势，电子束焊接的特点有：加热面积小、焊接的速度很快、输入的能力密度很高、电子束的穿透深、控制起来很方便，而且真空焊接没有受到污染。电子束焊接适合用于高效、精密、穿透深度大或者是特殊的焊接。电子束焊接是一种很好的热加工手段，而且是比较成熟的技术，发展趋势也很好，电子束焊接技术的应用领域和质量控制等内容都在迅速发展当中。从上个世纪六十年代开始我们就开始使用电子焊接技术，所涉及到的材料包括有色金属、不锈钢、陶瓷、合金以及高熔点金属等等，所涉及到的工件结构很多，主要是精密的中小型的零件。

1 电子束焊接的特征和分类

1.1 电子束焊接的特征

电子束焊接所使用的是高能量密度的电子束，而且所有的电子束集中作用，这使得电子束焊接的形成机理与其它的焊接有很大的不同。电子束的焊接的程序是：经过高压加速装置，形成高功率的电子束流，之后使用磁透镜得到很小的焦点，之后经过焊接，电子的动能变为热能，实现焊接的目的。电子焊接的特点是：加热功率密度大，焊接速度快;可以得到合适的焊接;真空焊接的焊缝有很高的纯洁度;焊接工艺具有很强的适应性;可以焊接很多金属材料;热影响区域很小，变形小。当然，电子束焊接技术也有不足之处，焊接复杂，所需要的费用会比较高;对接头装配的要求比较严格;真空焊接的时候受到工作室的限制，每次都需要重新抽真空;冷却会快速凝固，很容易引起焊接的缺陷;容易受到磁场的干扰。

1.2 电子束焊接的分类

根据真空度的差异，可以分为非真空电子束焊接、低真空电子束焊接和高真空电子束焊接。非真空电子束焊接是在大气压力的环境下焊接，在焊接的过程当中，束流会进入大气之前先经过充满氦的空间之后，然后会与氦气一起进入到大气当中。低真空电子束焊接比高真空电子束的电束宽、成本低，而且效率高，能够大大减弱焊接过程当中的金属蒸发。高真空电子束焊接的电子散射小，穿透力度大，适合用于质量要求高的焊接当中，而且应用很广泛。根据电子枪加速电压可以分为低压电子束焊接、中压电子束焊接和高压电子束焊接。根据电子束对材料的加热机制可以分为热传导焊接和深熔焊接。

2 电子束的应用

在发电设备当中的应用。电子束焊接技术取代了传统的焊接技术，比如，真空电子束焊接技术取代了埋弧焊接工艺，缩短了焊接的时间。在汽车工业方面的应用。在汽车工业当中使用电子束焊接技术省去了破口的制作准备，在真空条件下焊接可以清除了裂纹和产生气孔的缺陷，获取更多的经济效益。在核工业方面的应用。电子束焊接最早就是应用在核工业当中，也获得了发展，比如，在离子推进系统当中，可以应用到多种金属的焊接当中，焊接不仅仅没有裂纹以及泄漏，而且变形也变得很小。

在电子元器件的应用。真空电子束焊接可以取代传统的焊接技术。一些电子线路以及元器件需要在焊接之后保持在真空装置当中，焊缝不能够有杂质。在机械奇迹当中的应用。把电子束使用到硬度很高的金属的切断当中，可以把高速钢型材料焊接在柔韧的载体带上面去。在航天方面的应用。电子束焊接技术使用到了压缩机箱体以及飞机染料的驱动系统等方面。电子束焊接还应用到了航天飞机发动机的装配焊接当中。

3 保证电子束焊接质量的影响因素

在焊接实践中，会碰到形形色色的工件，焊缝结构也各不相同，但总体上可分为：对焊缝、端焊缝、角焊缝(包括穿透焊缝)，或区分为直线焊缝、环线焊缝、曲线焊缝、点焊缝，还有等截面焊缝和变截面焊缝等。为了达到最佳焊接效果，焊缝结构和配合间隙的设计至关重要，既要考虑工件(部件)在整机中的作用，又必须满足被焊材料可焊性和具体焊接工艺的要求。所以在实施焊接之前，应该与工程设计人员共同讨论焊接件的焊缝结构，或通过工艺试验确定合理的结构与间隙尺寸。

对于某些材料或结构件的焊接，为了防止裂纹的产生，对被焊接的工件需要进行预热或焊后退火处理。电子束预热和退火。利用较小功率并且散焦的电子束轰击工件，使工件具有一定的温度，以达到预热或退火的目的。具体工艺(温差)视不同的材料和工件结构而定，因为它亦涉及到材料组织的相变问题。辅助预热和退火。利用电阻炉来对工件进行预热和退火。我们在进行陶瓷与金属的焊接工艺试验时，化了比较大的精力于电阻炉的试制及预热退火工艺的操作。最终达到了良好效果，取得了陶瓷与金属焊接的成功。

我们通过长期的试验和应用研究，找到了一些通用规律和特殊的经验，虽然不可能包罗全部，但对于从事电子束焊接工作者，可能会有一些帮助。

参考文献：

[1]张海泉、李刘合、张彦华、史建刚、李光、夏立芳，电子束焊接动态过程仿真分析[J].材料科学与工艺，2002.03.

[2]陈芙蓉、霍立兴、张玉凤，电子束焊接技术在工业中的应用与发展[J].电子工艺技术，2002.02.

[3]周古昕、王有祁、刘玲霞、王生、乔立、成建国，2519-T87装甲板焊缝抗弹规律及抗应力腐蚀性能初探[J].兵器材料科学与工程，2006.06.

[4]张新明、高慧、李慧中、刘瑛、冀东晟，一种高铜铝合金板侵彻后的显微组织分析[J].兵器材料科学与工程，2007.03.

[5]张伏、王凤娟、郝建军、马跃进、马爱军、李建昌，三束表面改性技术的应用及发展趋势[J].河北农业大学学报，2003.S1.

作者简介：

张川(1990-)，河北省邯郸人，浙江传媒学院学生，研究方向：电子科学与技术。

电子束焊接技术论文篇二

浅析电子束焊接技术在工业中的应用

【摘要】电子束焊接是指运用能效高密度大的集成电子束作为能量的载体实现对构建之间的焊接加工的一种全新的焊接加工技术。这样焊接技术拥有着奇特焊接技术难以往及性能和优势;焊接使用能量高、加热面积使用率高、极强的穿透力、焊接用时少、痕迹小、焊入深度深、对工件影响小、还有就是在对焊接部位的受热影响上不具有明显效应，在对焊接时的各项参数的控制相当精确，并且减少了工艺上的重复和整体焊接的稳定性能，在进行焊接工作时不需要进行燃料的添加，并且由于在焊接过程中采用真空手段，所以在焊接时免受了污染。由于电子束焊接具有了上述的优点使得他在电子、汽车、航天等高精尖工业领域工业被广泛的应用。

【关键词】电子焊接;电子束;工业

一、电子束焊接的特点

因为是由于电子束是由于高密度电子的聚集而产生的，所以在电子束用于焊接时会使得焊接产生的融化小孔有所变化，根据融化小孔的变化可以推断出电子束焊接时的真空度的大小。由此可以将电子束焊接分为三个种类高真空焊接、低真空焊接和非真空焊接。电子束焊接中电子束的形成是经过高压加速器进行高压加速，在通过内部的磁透镜进行汇聚进行成束，在竞夺关口被发射出来，在电子束在碰到真空或非真空焊接构建时具有相当大的动力，在接触瞬间动能转化为热能，形成极高温度进而将金属消融，达到焊接的作用。其中关于电子束的特点主要具有以下几个方面：

1、电子束焊接技术能偶产生相当之高的温度，能够融化任何材料，并且焊接速度快。链接时主要依靠的时材料之间的自我融合。

2、电子束由于是在真空环境中进行焊接，早根本上防止了其他氧化杂杂质的参与，提高了焊接部件的纯度。

3、由于电子束中电子含有的能量极高，所致温度够高，所以加工的构建焊缝深且窄，并且对于构建的形状影响较小。

4、由于电子束的束宽小，所以在进行换位焊接时较为方便，并且因为如此他在焊接精细部件上拥有极大的优势。又由于他温度极高，所以又可焊接熔点高的材料。尤其在航天领域应用极为平常。

5、能量高、束宽小。焊接成效快，对于手边几乎无影响。

二、电子束焊接在电子和仪表工业中的应用

电纸书焊接被应用最为广泛的两个行业就是电子加工行业和一起工业，因为这些红叶在焊接器材才要求的焊接纯度较高，只要在高真空度的电子书焊接技术才能够达到相关标准，所以在这些工业中电子束焊接技术占有着重要的地位。

1、电子元器件焊接

(1)精密电子元器的焊接

由于电子元件太过精密导致在焊接过程中要时刻注意是否对周围造成影响，这种情形形下采用电子束焊接技术的话就能很好的比秒对于周围精密部位的影响，而且焊接温度也能够达到电子元件的要求。他能够极大的提高产品的生产率。

(2)特殊工件的焊接

在电子工业中一些部件的整体焊接难度过大，一般对于这种情况就采取分开焊接的手段，在组合成型。

2、仪表元件的焊接

(1)传感器的封装焊接

在对一些微小部件机型加工时候，需要的焊接技术相当苛刻，同时还要保证焊接环境的密封性能好和对于焊接部件形状损害较轻的。特殊者还会对局部的问题有特殊的要求。

(2)封装焊接

对于在焊接过程中有真空度要求的焊接工艺电子束焊接技术拥有着先天上的优势。即一些仪表期间的封装焊接。还有一些超导材料的焊接由于材料的特性，不允许杂质的混入，这个时候真空焊接技术正好使用。

三、电子束焊接在工业中的应用

1、飞机和航天飞行器

电子束已被用来将钛锻件焊接成新型直升机的转翼，现代战斗机的机翼箱等。发动机上一些其他部件如透平罩、压缩机箱体以及飞机的燃料驱动系统和着陆起落架等也都采用了电子束焊接。

由于电子束焊接的变形和热影响区小，已被用于航天飞机发动机的装配焊接，如主燃烧室、热气歧管、高(低)压燃料涡轮泵、高(低)压氧化剂涡轮泵、燃料预燃烧室、氧化剂预燃烧器等间的焊接。

2、发电设备

电子束焊接以其独有的优点正在发电设备的制造方面取代传统的焊接方法。如美国、日本等国家都已使用真空电子束焊接取代埋弧焊工艺焊接汽轮机定子和汽轮机导向叶片。使用埋弧焊需要几天才能完成的焊接，使用电子束焊接后仅需几个小时就能完成。

3、汽车工业

使用电子束焊接方法焊接汽车后桥，省去了坡口的制作的准备。由于在真空条件下施焊，电子束焊接大大地清除了产生气孔、裂纹、夹渣等这些缺陷的可能，强度得到了保证，获得了极佳的经济效益。此外，真空电子束焊接还用来焊接汽车驱动轮、扭矩变换器、行星齿轮支座、飞轮、滑叉等，都取得了前所未有的效果。

4、电子元器件

随着现代工业对电子线路和元器件的要求越来越高，电子束焊在电子行业发挥着越来越重要的作用。真空电子束用来焊接密封晶体管已取代钎代焊焊接晶体管连接接头。有些电子线路和元器件要求其焊缝在焊完后继续保持在真空密封装置内，焊缝不得有腐蚀性杂质，电子束焊接正是满足这种要求的最有效方法。

5、机械基础件

电子束也用来焊接有特殊要求的机械基础件，如轴、轴承、齿轮、金属带锯、双金属带等。对于硬度极高的金属的切断，使用电子束，可将高速钢型材焊在柔韧的载体带上。适当选择高速钢型材宽度，使得铣锯齿时，齿间，即断裂危险区位于柔韧性载体带上，这样，就能使高速钢齿尖达到最佳硬度，带锯能在最佳经济效益下实现最大负荷。

6、核工业产品

电子束焊接最早应用于核工业产品部件，近些年来，在这一领域得到更充分的发展。如：一种核工业多种用途的真空电子束焊机，在离子推进系统中，它应用于难熔、耐蚀金属的焊接和不同金属之间的连接，焊缝无裂纹和泄漏，变形也相当小。

四、总结

随着工业发展的不断进步，各种高精尖设备的生产将极大的服务人类社会，但是在这背后趋势对于这些高精尖技术的加工工艺拥有了更加苛刻的要求。电子束焊接技术能够满足现阶段所有的高精尖技术的焊接要求，这使得他在各个工业领域中得到了极为广泛的应用。并且在其他正在研究的行业中也发挥出他独特的作用，如原子、航天、核工业等等。这使得各个国家都在电子束焊接技术的开发研究上投入了大量的人力物力。我国在电子束焊接技术的研究方面也已经在不断的在加大力度，争取在世界范围内保持着领先的地位。但是由于电子束焊接技术涉及到了与金属块之间的物理化学作用，导致在现阶段的研究上面没有取得较大的突破，但是这又不断的研究分析现阶段手中的资料以及透彻分析局限性，我想在不久的将来我国关于电子束焊接技术的研究一定能够取得里程碑式的突破。

参考文献

[1]张益坤，成志富.电子束焊接技术在航天产品中的应用.航空制造技术，2008.