為什麼電子束焊接能焊難熔金屬

1. 特種焊接的真空電子束焊

真空電子束焊是利用定向高速運動的電子束流撞擊工件使動能轉化為熱能而使工件熔化，形成焊縫。真空電子束焊的特點1、在真空中進行焊接，焊縫純凈、光潔，呈鏡面，無氧化等缺陷。2、電子束能量密度高達108瓦/厘米2，能把焊件金屬迅速加熱到很高溫度，因而能熔化任何難熔金屬與合金。熔深大、焊速快，熱影響區極小，因此對接頭性能影響小，接頭基本無變形。編輯本段五、激光焊 激光焊是以聚焦的激光束作為能源轟擊焊件所產生的熱量進行焊接的方法。激光焊的特點：1、激光焊能量密度大，作用時間短，熱影響區和變形小，可在大氣中焊接，而不需氣體保護或真空環境。2、激光束可用反光鏡改變方向，焊接過程中不用電極去接觸焊件，因而可以焊接一般電焊工藝難以焊到的部位。3、激光可對絕緣材料直接焊接，焊接異種金屬材料比較容易，甚至能把金屬與非金屬焊在一起。4、功率較小，焊接厚度受一定限制。

2. 試述真空電子束焊接的基本原理及其特點

電子束焊接——是幕後英雄還是針尖工藝？

直到最近，電子束焊接都被認為是一個非常復雜的過程，不容易控制。但是現代化的工廠和控制技術使其易於操作，使得工業界越來越多地轉向該技術，因為它提供了許多優勢，特別是在以前被認為難以焊接的應用領域。

電子束過程產生深、平行且狹窄的焊縫。角變形和橫向收縮以及其他干擾的影響是最小的。它的應用范圍非常廣泛，包括從焊接最小的部件到接合單次操作壁厚超過150mm的工件。這些優點還有利於機械部件的設計、航空航天工業中單個部件的加工、建造船隻和新能源車以及汽車大批系列的生產。

將分解的電子作為聚焦光束

通常，電子與原子緊緊綁定，但它們可以通過提供能量從原子殼中釋放出來。在電子束焊接中，首先加熱陰極產生自由電子雲，然後陽極會強烈得使之加速。通過控制網路和電磁透鏡將這些自由的電子聚焦成光束。電子束的速度能達到1/3-2/3的光速。由於電子束很容易被磁偏轉，因此可以精確控制。

3. 電子束焊接原理

電子束焊接，簡稱EBW焊接，是利用加速和聚焦的電子束轟擊置於真空或非真空中的焊件所產生的熱能進行焊接的方法。電子束焊接因具有不用焊條、不易氧化、工藝重復性好及熱變形量小的優點而廣泛應用於航空航天、原子能、國防及軍工、汽車和電氣電工儀表等眾多行業。

電子束焊接的基本原理是電子槍中的陰極由於直接或間接加熱而發射電子，該電子在高壓靜電場的加速下再通過電磁場的聚焦就可以形成能量密度極高的電子束，用此電子束去轟擊工件，巨大的動能轉化為熱能，使焊接處工件熔化，形成熔池，從而實現對工件的焊接。

1、幾乎可以焊接各種金屬，如黑色金屬、有色金屬、活性金屬及其合金，因為電子束功率高達105-107W/cm²，比電弧焊高1000倍以上，所以可以方便的焊接耐熔材料，如鎢、鉬等。
 
2、焊縫熔區即深又窄，深寬比可達50：1，焊件變形可忽略不計，很多精密零件焊後仍然保持精度，並不需要再次精加工，比常規焊接方法可節省大量工時。對於無法整體加工的零件可以採用兩件甚至三件後採用此法來進行焊接起來，這樣對於原加工工藝可以減少難度，省時、省料甚至可使零件的結構變的更加合理。

3、電子束不僅能量密度高而且可精確調整，被焊零件的厚度可薄至0.05mm,厚至300mm（鋼）如果要是鋁可達到550mm，最主要的是不用開坡口一次就焊透。

4、因為焊接在真空中進行，可以避免空氣中的氫和氧對焊縫的影響，可高質量的完成對較活性的材料焊接，如鉬、鈾、鈦等。

5、對於兩種物理性質差別很大的材料也可焊接，比如非常薄的銅片與非常厚的鋼制零件焊接到一起。

6、因為電子束的能量非常高，拿0.8mm鋼板來說，焊接速度可達200mm/s，如果要焊接200mm厚的錳鋼，焊速也可達300mm/min，這是常規焊接方法可望而不可即的。

7、正是由於焊速快，溫度高，所以焊接熔區非常小，這就決定了輸入能量比常規焊接小得多，因此熱影響區就很小，這對材料本身性能影響就小，這對各類敏感器探頭的封裝是非常有利的。

8、由於電子束的能量可以非常精確的控制，這樣，採用同樣工藝焊接的產品，前後各零件的尺寸差別是非常小的，這也是常規焊接無法企及的。

9、但是，現在之所以不能普遍採用此焊接技術主要是因為，電子束焊設備涉及到很多學科，如高電壓、真空、電子光學、各類電源與控制、計算機技術和精密機械等，這就要求了操作人員和維修人員要求很高的素質要求。

4. 誰知道什麼是閃光焊,電子束焊,電栓焊,脈沖焊

電子束焊
一、 電子束焊的特點
電子束焊是利用會聚的高速電子流轟擊工件接縫處所產生的熱能，使金屬熔合的一種焊接方法。電子轟擊工件時，動能轉變為熱能。電子束作為焊接熱源有兩個明顯的特點：
（1）功率密度高 電子束焊接時常用的加速電壓范圍為30～150kV，電子束電流20～1000mA，電子束焦點直徑約為0.1～1mm，這樣，電子束功率密度可達106W/cm2以上。
（2）精確、快速的可控性 作為物質基本粒子的電子具有極小的質量（9.1×10-31kg）和一定的負電荷（1.6×10-19C），電子的荷質比高達1.76×1011C/kg,通過電場、磁場對電子束可作快速而精確的控制。電子束的這一特點明顯地優於激光束，後者只能用透境和反射鏡控制，速度慢。
基於電子束的上述特點和焊接時的真空條件，電子束焊接具有下列主要優缺點。
優點：
1）電子束穿透能力強，焊縫深寬比大。目前，電子束焊縫的深寬比可達到60:1。焊接厚板時可以不開坡口實現單道焊，比電弧焊可以節省輔助材料和能源的消耗。
2）焊接速度快，熱影響區小，焊接變形小。對精加工的工件可用作最後連接工序，焊後工件仍保持足夠高的精度。
3）真空電子束焊接不僅可以防止熔化金屬受到氧、氮等有害氣體的污染，而且有利於焊縫金屬的除氣和凈化，因而特別適於活潑金屬的焊接。也常用電子束焊接真空密封元件，焊後元件內部保持在真空狀態。
4）電子束在真空中可以傳到較遠的位置上進行焊接，因而也可以焊接難以接近部位的接縫。
5）通過控制電子束的偏移，可以實現復雜接縫的自動焊接。可以通過電子束掃描熔池來消除缺陷，提高接頭質量。
缺點：
1）設備比較復雜、費用比較昂貴。
2）焊接前對接頭加工、裝配要求嚴格，以保證接頭位置准確、間隙小而且均勻。
3）真空電子束焊接時，被焊工件尺寸和形狀常常受到工作室的限制。
4）電子束易受雜散電磁場的干擾，影響焊接質量。
5）電子束焊接時產生的X射線需要嚴加防護以保證操作人員的健康和安全。
二、 工作原理和分類
（1）工作原理
電子束是從電子槍中產生的。通常電子是以熱發射或場致發射的方式從發射體（陰極）逸出。在25～300kV的加速電壓的作用下，電子被加速到0.3～0.7倍的光速，具有一定的動能，經電子槍中靜電透鏡和電磁透鏡的作用，電子會聚成功率密度很高的電子束。
這種電子束撞擊到工作表面，電子的動能就轉變為熱能，使金屬迅速熔化和蒸發。在高壓金屬蒸氣的作用下熔化的金屬被排開，電子束就能繼續撞擊深處的固態金屬，很快在被焊工件上「鑽」出一個鎖形小孔，小孔的周圍被液態金屬包圍。隨著電子束與工件的相對移動，液態金屬沿小孔周圍流向熔池後部，逐漸冷卻、凝固形成了焊縫。
電子束傳送到焊接接頭的熱量和其熔化金屬的效果與束流強度、加速電壓、焊接速度、電子束斑點質量以及被焊材料的性能等因素有密切的關系。
（2）分類
電子束焊的分類方法很多。按被焊工件所處的環境的真空度可分為三種：高真空電子束焊，低真空電子束焊和非真空電子束焊。
高真空電子束焊是在10-4～10-1Pa的壓強下進行的。良好的真空條件，可以保證對熔池的「保護」防止金屬元素的氧化和燒損，適用於活性金屬、難熔金屬和質量要求高的工件的焊接。
低真空電子束焊是在10-1～10Pa的壓強下進行的。壓強為4Pa時束流密度及其相應的功率密度的最大值與高真空的最大值相差很小。因此，低真空電子束焊也具有束流密度和功率密度高的特點。由於只需抽到低真空，明顯地縮短了抽真空時間，提高了生產率，適用於批量大的零件的焊接和在生產線上使用。例如：變速器組合齒輪多採用低真空電子束焊接。
在非真空電子束焊機中，電子束仍是在高真空條件下產生的，然後穿過一組光闌、氣阻和若干級預真空小室，射到處於大氣壓力下的工件上。在壓強增加到7～15Pa時，由於散射，電子束功率密度明顯下降。在大氣壓下，電子束散射更加強烈。即使將電子槍的工作距離限制在20～50mm，焊縫深寬比最大也只能達到5:1。目前，非真空電子束焊接能夠達到的最大熔深為30mm。這種方法的優點是不需真空室，因而可以焊接尺寸大的工件,生產率較高。近年來，移動式真空室或局部真空電子束焊接方法，既保留了真空電子束高功率密度的優點，又不需要真空室，因而在大型工件的焊接工程上有應用前景

5. 電子束加工的電子束焊接

電子束功率密度達10^5～10^6瓦/平方厘米時，電子束轟擊處的材料即局部熔化；當電子束相對工件移動,熔化的金屬即不斷固化,利用這個現象可以進行材料的焊接。電子束焊具有深熔的特點，焊縫的深寬比可達20:1甚至50:1。這是因為當電子束功率密度較大時，電子束給予焊接區的功率遠大於從焊接區導走的功率。利用電子束焊的這一特點可實現多種特殊焊接方式。利用電子束幾乎可以焊接任何材料，包括難熔金屬(W、Mo、Ta、Nb)、活潑金屬（Be、Ti、Zr、U）、超合金和陶瓷等。此外，電子束焊接的焊縫位置精確可控、焊接質量高、速度快，在核、航空、火箭、電子、汽車等工業中可用作精密焊接。在重工業中，電子束焊機的功率已達100千瓦，可平焊厚度為200毫米的不銹鋼板。對大工件焊接時須採用大體積真空室，或在焊接處形成可移動的局部真空。

6. 誰能簡單描述一下真空電子束焊接的工藝過程謝謝！

真空電子束釺焊（VEBB）是用能量密度及掃描路徑均可精密控制的電子束作為加熱源進行真空釺焊，就是用電子束高速掃描，使電子束由點熱源轉化為面熱源，實現零件的局部高速均勻加熱。該工藝具有普通真空釺焊所無法比擬的優越性，如高溫停留時間短，大大減少釺料對母材的熔蝕，輸入能量精密可控，對能量輸入路徑可任意編輯等等。

高真空電子束焊是在10-4～10-1Pa的壓強下進行的。良好的真空條件，可以保證對熔池的「保護」防止金屬元素的氧化和燒損，適用於活性金屬、難熔金屬和質量要求高的工件的焊接。

低真空電子束焊是在10-1～10Pa的壓強下進行的。壓強為4Pa時束流密度及其相應的功率密度的最大值與高真空的最大值相差很小。因此，低真空電子束焊也具有束流密度和功率密度高的特點。由於只需抽到低真空，明顯地縮短了抽真空時間，提高了生產率，適用於批量大的零件的焊接和在生產線上使用。例如：變速器組合齒輪多採用低真空電子束焊接。

http://met.fzu.e.cn/cai/lye/jg2003/HANHEI/HTM/dzch.htm

http://cache..com/c?word=%B5%E7%D7%D3%3B%CA%F8%3B%BA%B8%BD%D3%2C%D5%E6%BF%D5&url=http%3A//www%2Ecle%2Ecom%3A8080/cp/resource/articles/269/%25E7%2594%25B5%25E5%25AD%2590%25E6%259D%259F%25E7%2584%258A88487%2Ehtml&b=0&a=85&user=
利用電子束作為熱源的焊接方法。如圖[電子束焊原理圖]所示，熱陰極（或燈絲）發射的電子，在真空中被高壓靜電場加速，經磁透鏡產生的電磁場聚集成功率密度高達1.5×10(瓦／厘米(的電子束(束徑為0.25～1毫米),轟擊到工件表面上,釋放的動能轉變為熱能,熔化金屬，焊出既深又窄的焊縫（深／寬比可達10:1～30:1），焊接速度可達125～200米/時,工件的熱影響區和變形量都很小。電子束的焊接工作室一般處於高真空狀態，壓力為10(～100帕，稱為高真空電子束焊。處於低真空狀態時壓力為100～10000帕，稱為低真空電子束焊。在大氣中焊接的稱為非真空電子束焊。真空工作室為焊接創造高純潔的環境，因而不需要保護氣體就能獲得無氧化、無氣孔和無夾渣的優質焊接接頭。隨著工作室氣壓的增加，電子束散焦程度增大，焊縫的深／寬比減小。電子束焊機有兩類：低壓電子束焊機的加速電壓為30～60千伏；高壓電子束焊機的加速電壓可達175千伏。
電子束焊可焊接所有的金屬材料和某些異種金屬接頭,從箔片至板材均可一道焊成，鋼板可焊厚度達100毫米,鋁板達150毫米，銅板可達25毫米。碳鋼在真空中焊接時，由於鋼中原含有的氣體會釋放出來，焊縫金屬容易產生微氣孔。
電子束焊機成本高。工件裝配、接縫與電子束對正，都要求有較高的精度。但電子束焊的多能性和高精度，往往能補償其高成本，因此在汽車、原子能、航空、航天等許多工業中已成為重要的焊接方法之一。