为什么电子束焊接能焊难熔金属

1. 特种焊接的真空电子束焊

真空电子束焊是利用定向高速运动的电子束流撞击工件使动能转化为热能而使工件熔化，形成焊缝。真空电子束焊的特点1、在真空中进行焊接，焊缝纯净、光洁，呈镜面，无氧化等缺陷。2、电子束能量密度高达108瓦/厘米2，能把焊件金属迅速加热到很高温度，因而能熔化任何难熔金属与合金。熔深大、焊速快，热影响区极小，因此对接头性能影响小，接头基本无变形。编辑本段五、激光焊 激光焊是以聚焦的激光束作为能源轰击焊件所产生的热量进行焊接的方法。激光焊的特点：1、激光焊能量密度大，作用时间短，热影响区和变形小，可在大气中焊接，而不需气体保护或真空环境。2、激光束可用反光镜改变方向，焊接过程中不用电极去接触焊件，因而可以焊接一般电焊工艺难以焊到的部位。3、激光可对绝缘材料直接焊接，焊接异种金属材料比较容易，甚至能把金属与非金属焊在一起。4、功率较小，焊接厚度受一定限制。

2. 试述真空电子束焊接的基本原理及其特点

电子束焊接——是幕后英雄还是针尖工艺？

直到最近，电子束焊接都被认为是一个非常复杂的过程，不容易控制。但是现代化的工厂和控制技术使其易于操作，使得工业界越来越多地转向该技术，因为它提供了许多优势，特别是在以前被认为难以焊接的应用领域。

电子束过程产生深、平行且狭窄的焊缝。角变形和横向收缩以及其他干扰的影响是最小的。它的应用范围非常广泛，包括从焊接最小的部件到接合单次操作壁厚超过150mm的工件。这些优点还有利于机械部件的设计、航空航天工业中单个部件的加工、建造船只和新能源车以及汽车大批系列的生产。

将分解的电子作为聚焦光束

通常，电子与原子紧紧绑定，但它们可以通过提供能量从原子壳中释放出来。在电子束焊接中，首先加热阴极产生自由电子云，然后阳极会强烈得使之加速。通过控制网络和电磁透镜将这些自由的电子聚焦成光束。电子束的速度能达到1/3-2/3的光速。由于电子束很容易被磁偏转，因此可以精确控制。

3. 电子束焊接原理

电子束焊接，简称EBW焊接，是利用加速和聚焦的电子束轰击置于真空或非真空中的焊件所产生的热能进行焊接的方法。电子束焊接因具有不用焊条、不易氧化、工艺重复性好及热变形量小的优点而广泛应用于航空航天、原子能、国防及军工、汽车和电气电工仪表等众多行业。

电子束焊接的基本原理是电子枪中的阴极由于直接或间接加热而发射电子，该电子在高压静电场的加速下再通过电磁场的聚焦就可以形成能量密度极高的电子束，用此电子束去轰击工件，巨大的动能转化为热能，使焊接处工件熔化，形成熔池，从而实现对工件的焊接。

1、几乎可以焊接各种金属，如黑色金属、有色金属、活性金属及其合金，因为电子束功率高达105-107W/cm²，比电弧焊高1000倍以上，所以可以方便的焊接耐熔材料，如钨、钼等。
 
2、焊缝熔区即深又窄，深宽比可达50：1，焊件变形可忽略不计，很多精密零件焊后仍然保持精度，并不需要再次精加工，比常规焊接方法可节省大量工时。对于无法整体加工的零件可以采用两件甚至三件后采用此法来进行焊接起来，这样对于原加工工艺可以减少难度，省时、省料甚至可使零件的结构变的更加合理。

3、电子束不仅能量密度高而且可精确调整，被焊零件的厚度可薄至0.05mm,厚至300mm（钢）如果要是铝可达到550mm，最主要的是不用开坡口一次就焊透。

4、因为焊接在真空中进行，可以避免空气中的氢和氧对焊缝的影响，可高质量的完成对较活性的材料焊接，如钼、铀、钛等。

5、对于两种物理性质差别很大的材料也可焊接，比如非常薄的铜片与非常厚的钢制零件焊接到一起。

6、因为电子束的能量非常高，拿0.8mm钢板来说，焊接速度可达200mm/s，如果要焊接200mm厚的锰钢，焊速也可达300mm/min，这是常规焊接方法可望而不可即的。

7、正是由于焊速快，温度高，所以焊接熔区非常小，这就决定了输入能量比常规焊接小得多，因此热影响区就很小，这对材料本身性能影响就小，这对各类敏感器探头的封装是非常有利的。

8、由于电子束的能量可以非常精确的控制，这样，采用同样工艺焊接的产品，前后各零件的尺寸差别是非常小的，这也是常规焊接无法企及的。

9、但是，现在之所以不能普遍采用此焊接技术主要是因为，电子束焊设备涉及到很多学科，如高电压、真空、电子光学、各类电源与控制、计算机技术和精密机械等，这就要求了操作人员和维修人员要求很高的素质要求。

4. 谁知道什么是闪光焊,电子束焊,电栓焊,脉冲焊

电子束焊
一、 电子束焊的特点
电子束焊是利用会聚的高速电子流轰击工件接缝处所产生的热能，使金属熔合的一种焊接方法。电子轰击工件时，动能转变为热能。电子束作为焊接热源有两个明显的特点：
（1）功率密度高 电子束焊接时常用的加速电压范围为30～150kV，电子束电流20～1000mA，电子束焦点直径约为0.1～1mm，这样，电子束功率密度可达106W/cm2以上。
（2）精确、快速的可控性 作为物质基本粒子的电子具有极小的质量（9.1×10-31kg）和一定的负电荷（1.6×10-19C），电子的荷质比高达1.76×1011C/kg,通过电场、磁场对电子束可作快速而精确的控制。电子束的这一特点明显地优于激光束，后者只能用透境和反射镜控制，速度慢。
基于电子束的上述特点和焊接时的真空条件，电子束焊接具有下列主要优缺点。
优点：
1）电子束穿透能力强，焊缝深宽比大。目前，电子束焊缝的深宽比可达到60:1。焊接厚板时可以不开坡口实现单道焊，比电弧焊可以节省辅助材料和能源的消耗。
2）焊接速度快，热影响区小，焊接变形小。对精加工的工件可用作最后连接工序，焊后工件仍保持足够高的精度。
3）真空电子束焊接不仅可以防止熔化金属受到氧、氮等有害气体的污染，而且有利于焊缝金属的除气和净化，因而特别适于活泼金属的焊接。也常用电子束焊接真空密封元件，焊后元件内部保持在真空状态。
4）电子束在真空中可以传到较远的位置上进行焊接，因而也可以焊接难以接近部位的接缝。
5）通过控制电子束的偏移，可以实现复杂接缝的自动焊接。可以通过电子束扫描熔池来消除缺陷，提高接头质量。
缺点：
1）设备比较复杂、费用比较昂贵。
2）焊接前对接头加工、装配要求严格，以保证接头位置准确、间隙小而且均匀。
3）真空电子束焊接时，被焊工件尺寸和形状常常受到工作室的限制。
4）电子束易受杂散电磁场的干扰，影响焊接质量。
5）电子束焊接时产生的X射线需要严加防护以保证操作人员的健康和安全。
二、 工作原理和分类
（1）工作原理
电子束是从电子枪中产生的。通常电子是以热发射或场致发射的方式从发射体（阴极）逸出。在25～300kV的加速电压的作用下，电子被加速到0.3～0.7倍的光速，具有一定的动能，经电子枪中静电透镜和电磁透镜的作用，电子会聚成功率密度很高的电子束。
这种电子束撞击到工作表面，电子的动能就转变为热能，使金属迅速熔化和蒸发。在高压金属蒸气的作用下熔化的金属被排开，电子束就能继续撞击深处的固态金属，很快在被焊工件上“钻”出一个锁形小孔，小孔的周围被液态金属包围。随着电子束与工件的相对移动，液态金属沿小孔周围流向熔池后部，逐渐冷却、凝固形成了焊缝。
电子束传送到焊接接头的热量和其熔化金属的效果与束流强度、加速电压、焊接速度、电子束斑点质量以及被焊材料的性能等因素有密切的关系。
（2）分类
电子束焊的分类方法很多。按被焊工件所处的环境的真空度可分为三种：高真空电子束焊，低真空电子束焊和非真空电子束焊。
高真空电子束焊是在10-4～10-1Pa的压强下进行的。良好的真空条件，可以保证对熔池的“保护”防止金属元素的氧化和烧损，适用于活性金属、难熔金属和质量要求高的工件的焊接。
低真空电子束焊是在10-1～10Pa的压强下进行的。压强为4Pa时束流密度及其相应的功率密度的最大值与高真空的最大值相差很小。因此，低真空电子束焊也具有束流密度和功率密度高的特点。由于只需抽到低真空，明显地缩短了抽真空时间，提高了生产率，适用于批量大的零件的焊接和在生产线上使用。例如：变速器组合齿轮多采用低真空电子束焊接。
在非真空电子束焊机中，电子束仍是在高真空条件下产生的，然后穿过一组光阑、气阻和若干级预真空小室，射到处于大气压力下的工件上。在压强增加到7～15Pa时，由于散射，电子束功率密度明显下降。在大气压下，电子束散射更加强烈。即使将电子枪的工作距离限制在20～50mm，焊缝深宽比最大也只能达到5:1。目前，非真空电子束焊接能够达到的最大熔深为30mm。这种方法的优点是不需真空室，因而可以焊接尺寸大的工件,生产率较高。近年来，移动式真空室或局部真空电子束焊接方法，既保留了真空电子束高功率密度的优点，又不需要真空室，因而在大型工件的焊接工程上有应用前景

5. 电子束加工的电子束焊接

电子束功率密度达10^5～10^6瓦/平方厘米时，电子束轰击处的材料即局部熔化；当电子束相对工件移动,熔化的金属即不断固化,利用这个现象可以进行材料的焊接。电子束焊具有深熔的特点，焊缝的深宽比可达20:1甚至50:1。这是因为当电子束功率密度较大时，电子束给予焊接区的功率远大于从焊接区导走的功率。利用电子束焊的这一特点可实现多种特殊焊接方式。利用电子束几乎可以焊接任何材料，包括难熔金属(W、Mo、Ta、Nb)、活泼金属（Be、Ti、Zr、U）、超合金和陶瓷等。此外，电子束焊接的焊缝位置精确可控、焊接质量高、速度快，在核、航空、火箭、电子、汽车等工业中可用作精密焊接。在重工业中，电子束焊机的功率已达100千瓦，可平焊厚度为200毫米的不锈钢板。对大工件焊接时须采用大体积真空室，或在焊接处形成可移动的局部真空。

6. 谁能简单描述一下真空电子束焊接的工艺过程谢谢！

真空电子束钎焊（VEBB）是用能量密度及扫描路径均可精密控制的电子束作为加热源进行真空钎焊，就是用电子束高速扫描，使电子束由点热源转化为面热源，实现零件的局部高速均匀加热。该工艺具有普通真空钎焊所无法比拟的优越性，如高温停留时间短，大大减少钎料对母材的熔蚀，输入能量精密可控，对能量输入路径可任意编辑等等。

高真空电子束焊是在10-4～10-1Pa的压强下进行的。良好的真空条件，可以保证对熔池的“保护”防止金属元素的氧化和烧损，适用于活性金属、难熔金属和质量要求高的工件的焊接。

低真空电子束焊是在10-1～10Pa的压强下进行的。压强为4Pa时束流密度及其相应的功率密度的最大值与高真空的最大值相差很小。因此，低真空电子束焊也具有束流密度和功率密度高的特点。由于只需抽到低真空，明显地缩短了抽真空时间，提高了生产率，适用于批量大的零件的焊接和在生产线上使用。例如：变速器组合齿轮多采用低真空电子束焊接。

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=
利用电子束作为热源的焊接方法。如图[电子束焊原理图]所示，热阴极（或灯丝）发射的电子，在真空中被高压静电场加速，经磁透镜产生的电磁场聚集成功率密度高达1.5×10(瓦／厘米(的电子束(束径为0.25～1毫米),轰击到工件表面上,释放的动能转变为热能,熔化金属，焊出既深又窄的焊缝（深／宽比可达10:1～30:1），焊接速度可达125～200米/时,工件的热影响区和变形量都很小。电子束的焊接工作室一般处于高真空状态，压力为10(～100帕，称为高真空电子束焊。处于低真空状态时压力为100～10000帕，称为低真空电子束焊。在大气中焊接的称为非真空电子束焊。真空工作室为焊接创造高纯洁的环境，因而不需要保护气体就能获得无氧化、无气孔和无夹渣的优质焊接接头。随着工作室气压的增加，电子束散焦程度增大，焊缝的深／宽比减小。电子束焊机有两类：低压电子束焊机的加速电压为30～60千伏；高压电子束焊机的加速电压可达175千伏。
电子束焊可焊接所有的金属材料和某些异种金属接头,从箔片至板材均可一道焊成，钢板可焊厚度达100毫米,铝板达150毫米，铜板可达25毫米。碳钢在真空中焊接时，由于钢中原含有的气体会释放出来，焊缝金属容易产生微气孔。
电子束焊机成本高。工件装配、接缝与电子束对正，都要求有较高的精度。但电子束焊的多能性和高精度，往往能补偿其高成本，因此在汽车、原子能、航空、航天等许多工业中已成为重要的焊接方法之一。