真空电子束焊接中真空度的合理控制
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真空电子焊安全技术电子束焊接是近十多年来迅速发展起来的焊接新工艺。
它是利用高能高速的电子束流射至工件时,将强大动能转变为热能来加热金属的一种熔化焊。
按照电子束焊机的真空度,可分为真空、低真空和非真空电子束焊三种;按照电子的加速电压,可分为低压型(15 ~ 60kV)和高压型(100 ~150kV)两种。
一、真空电子束焊基本原理真空电子束焊机由高压电源、电控系统、电子枪、真空系统及传动装置等几个部分组成,如图7-1所示。
它的原理主要是在真空气氛中,电子枪产生的电子束流在强磁场、聚束板、阳极静电场和聚集磁场的作用下,变成很细的一束电子射线,轰击焊件表面,将其动能转化为热能,将焊接部位的材料熔化,达到焊接的目的。
图7-1 真空电子焊机结构示意电子束焊接的优点是功率密度高,可达4.7×109W/cm2,比氧炔焰和氩弧焊高得多(见表7-1);焊缝热影响区小,熔深大,焊接速度快,焊件变形小,焊缝不受大气污染,具有良好的机械和冶金特性,可焊接各种活性金属和难熔金属,如铝、钛、锆、钽、钼、钨、高合金钢和不锈钢等材料。
而且电子束控制方便,规范调节广泛,可进行各种薄板、厚板和异种金属的焊接,焊接成本低。
因此,广泛应用于电子、航空、机械和原子能等工业领域。
表7-1 各种热源的能量密度比较热源名称激光电子束氩弧(200Ah)氧炔焰脉冲连续脉冲连续能量密度(W/cm 2)108~1013105~108以上109以上106~109以上1.5×104103二、电子束焊机的分类及组成1.真空电子束焊机的分类电子束焊机的分类如表7-2所示。
表7-2 电子束焊机分类依据焊接环境压强加速电压分类高真空低真空非真空高压低压中压技术特征(1)真空度10-1~l0-2Pa;(2)焊件尺寸受真空室尺限制(1)真空度25~10-1Pa;(2)能用局部真空室,满足大型焊件焊接(1)大气压(2)加速电压120(3)焊接熔池要采用惰性气体保护(1)加速电压>60~150KV(2)定枪结构(3)最小束斑直径<0.4mm(4)工作(1)加速电压<30KV(2)定枪或动枪(3)最小束斑直径>1mm(4)X(1)加速电压>30~60KV(2)定枪或动枪(3)最小束斑直径≈0.4mm(4)X环境要进行X 射线防护射线防护由真空室结构设计解决射线防护由真空室结构设计解决2.电子束焊机的组成电子束焊机由高压电源及其控制系统、电子枪(其中包括了电子发射、聚焦、偏转装置及上述装置的调整与控制系统)、真空系统的获得和测量系统、真空室及焊件固定和运转机构、焊接过程观察系统和安全保护装置等组成。
真空扩散焊技术要求真空扩散焊是一种常用的金属焊接技术,可用于连接不同材料或相同材料的金属零件。
它采用真空环境下的高温加热,使金属材料在高温状态下扩散,从而实现焊接。
真空扩散焊技术在航空航天、电子、冶金等领域得到广泛应用,其技术要求如下。
真空环境是真空扩散焊的基本要求。
在真空环境下,气体的压力非常低,可以达到几百帕甚至更低的范围。
真空环境的建立需要使用真空泵等设备,确保焊接过程中气体不会对金属材料产生影响。
同时,真空环境可以降低氧气的存在,减少氧化反应的发生,有利于焊接质量的提高。
高温是实现金属扩散的关键条件。
真空扩散焊通常需要在高温条件下进行,使金属材料达到足够的熔点,以便于扩散和连接。
焊接温度的选择要考虑到金属材料的熔点和热膨胀系数等因素,确保焊接过程中金属材料能够充分融合和扩散,从而获得良好的焊缝。
金属表面的准备也是真空扩散焊的重要环节。
在焊接之前,需要对金属材料的表面进行处理,去除氧化层、污染物和润湿剂等。
金属表面的准备可以通过机械方法、化学方法或物理方法来实现,以确保金属材料在焊接过程中能够充分接触和融合。
在真空扩散焊过程中,还需要控制焊接时间和压力。
焊接时间的控制要根据金属材料的熔点、热传导率和焊接方式等因素进行合理选择。
焊接时间过长会导致过度熔化和材料烧损,而时间过短则可能导致焊接不充分。
焊接压力的控制要根据金属材料的性质和焊接要求来确定,以确保焊接过程中金属材料的接触和扩散。
焊接后的处理也是真空扩散焊的一部分。
焊接完成后,需要对焊接接头进行冷却、清洁和检测。
冷却过程要控制冷却速度,避免产生焊接缺陷。
清洁过程要去除焊接过程中产生的氧化物、润湿剂和其他污染物,以保证焊缝的质量。
检测过程要使用适当的方法和仪器,对焊接接头进行质量评估,确保焊接的可靠性和稳定性。
真空扩散焊技术要求在真空环境下进行高温加热,控制焊接时间和压力,准备金属表面,以及进行焊后处理。
这些要求是确保焊接质量和效果的关键,只有严格遵守才能达到预期的焊接结果。
真空焊接原理范文真空焊接是一种在真空环境下进行的焊接工艺,它的原理是在没有氧气的情况下进行焊接,以避免污染和氧化。
真空焊接在电子、航空航天和核能等领域具有重要的应用。
真空焊接的原理主要包括以下几个方面:1.避免氧气存在:真空焊接的最大特点是在焊接过程中排除了氧气。
氧气在高温下具有极强的活性,会与焊接材料产生氧化反应,导致焊接品质下降。
而在真空环境下,氧气被抽除,焊接过程不会发生氧化反应。
2.清除污染物:真空环境中没有空气中的杂质和污染物。
这使得焊接过程中的气体和金属表面都可以保持纯净。
污染物对焊接的质量和可靠性都会产生不利影响,因此真空焊接可以消除这些潜在问题。
3.提供合适的焊接条件:真空环境下,由于没有气氛的传导和对流,传热方式主要是通过辐射。
由于真空中的热传导性能非常差,因此焊接过程中的热量损失较小。
这有助于确保焊接材料达到适当的温度和冷凝速度,从而获得更好的焊接效果。
4.确保焊缝质量:真空焊接可以提供较高的焊接温度,从而促进焊接金属的熔化和扩散。
这将产生更高的焊缝质量,例如焊接部分的致密性、尺寸一致性和无孔隙等。
5.控制焊接过程:真空焊接过程中可以进行精确的温度和压力控制。
通过控制真空度和加热或冷却速率,可以调整焊接过程的各个参数,以满足材料和焊接要求,确保焊接品质。
需要注意的是,真空焊接并非适用于所有材料和应用,而且设备、操作和维护成本较高。
此外,在真空环境下操作也会加大工艺难度。
因此,在应用真空焊接时需要权衡其优点和局限性。
总的来说,真空焊接通过消除氧气和污染物,提供合适的焊接条件,确保焊缝质量,以及精确控制焊接过程,可以获得高质量的焊接效果。
随着技术的不断发展,真空焊接在未来将继续发挥重要作用,并得到更广泛的应用。
真空钎焊的焊接标准因材料、设备和工艺的不同而有所差异。
然而,一些常见的标准和实践建议包括:真空度:为了获得良好的焊接效果,需要将焊接区域内的空气抽出,以创造足够的真空环境。
根据不同的材料和设备,所需的真空度可能会有所不同。
温度:在真空钎焊过程中,需要将材料加热到适当的温度,以便使焊料熔化并润湿基体金属。
温度的控制取决于材料、设备和工艺。
升温速度:在加热过程中,材料的升温速度可能会影响焊接效果。
过快的升温速度可能导致材料变形或开裂,而缓慢的升温速度则可以减少应力和变形。
保温时间:在达到焊接温度后,需要保持一段时间以使焊料充分流动并填充缝隙。
保温时间的长短取决于材料、设备和工艺。
冷却速度:在焊接完成后,需要控制冷却速度以避免因温度变化过大而引起材料变形或开裂。
焊前准备和焊后处理:在焊接前,需要确保材料表面干净、无油污或其他杂质。
在焊接后,需要进行适当的处理以去除残余的焊料、修复缺陷等。
在实际操作中,建议根据具体的材料、设备和工艺制定相应的焊接标准。
同时,也需要考虑安全操作的要求,确保工人和设备的安全。
真空管焊接工艺要求真空管焊接工艺是一项重要的电子制造工艺,用于制造真空管电子元件。
它是一种将金属电极和真空管封口的过程,具有独特的技术要求和工艺流程。
本文将介绍真空管焊接工艺的要求和注意事项。
真空管焊接工艺要求焊接点的可靠性和稳定性。
在焊接过程中,必须确保焊接点的质量。
焊接点应具有良好的接触性能,以保证电流的传输和信号的稳定。
同时,焊接点的结构应牢固,防止松动和断裂。
为了实现这一要求,焊接前需要对焊接材料进行预处理,如清洗、研磨等,以确保焊接点的质量。
真空管焊接工艺要求焊接过程的环境要干净无尘。
由于焊接过程中会产生高温和高能量,尘埃和杂质可能会对焊接点产生不利影响。
因此,在焊接过程中,需要确保焊接环境的清洁和无尘。
可以采取一些措施,如使用洁净室进行焊接、使用无尘纸包裹焊接点等,以避免尘埃和杂质的污染。
真空管焊接工艺要求焊接设备的稳定性和可靠性。
焊接设备是实现焊接过程的关键设备,必须保证其稳定性和可靠性。
焊接设备应具有良好的电气性能和热控制性能,以确保焊接过程的稳定性。
同时,焊接设备应具有良好的操作性,以方便操作人员进行焊接工作。
真空管焊接工艺还要求焊接操作人员具备一定的专业知识和技能。
焊接操作人员应熟悉焊接工艺流程和操作规程,掌握焊接设备的使用方法和操作技巧。
他们还应具备良好的职业素养,遵守操作规范,保证焊接质量和安全。
真空管焊接工艺是一项复杂而重要的电子制造工艺。
它要求焊接点的可靠性和稳定性,要求焊接环境的干净无尘,要求焊接设备的稳定性和可靠性,还要求焊接操作人员具备一定的专业知识和技能。
只有在满足这些要求的前提下,才能保证真空管焊接工艺的顺利进行和焊接质量的可靠性。
真空管焊接工艺要求
真空管焊接工艺要求是指在真空状态下进行管道连接的焊接工序。
这种焊接方法有助于提高焊接质量和焊接强度,减少气体杂质和氧化物的产生,从而保证焊接接头的持久性和可靠性。
为了满足真空管焊接工艺的要求,以下几个方面需要注意:
1. 清洁度:焊接前应确保焊接表面干净无尘,以防止杂质进入焊接接头。
清洁的焊接材料和焊接环境有助于减少焊缝内的颗粒和气体污染。
2. 材料选择:选择适合于真空环境的焊条和填充材料,以确保焊接接头的可靠性和耐腐蚀性。
材料应具有良好的焊接性能和抗气体渗透能力。
3. 焊接参数:对于真空管焊接,焊接参数的优化非常重要。
包括焊接电流、电压、焊接速度和焊接时间等参数的控制。
合理的焊接参数可以保证焊接接头的均匀性和质量。
4. 操作技巧:焊接操作人员需要熟练掌握焊接技巧,保持稳定的手持和迅速的动作。
焊接过程中要注意保持合适的焊接角度和焊接速度,以避免焊接接头出现裂纹或其他缺陷。
5. 真空度控制:在真空管焊接过程中,要确保良好的真空度。
使用高质量的真空设备和检测仪器,及时排除真空系统中的气体和杂物,保持适当的真空度水平。
真空管焊接工艺要求包括保持清洁度、选择适当材料、优化焊接参数、熟练操作和严格控制真空度等方面。
遵循这些要求,可以提高焊接接头的质量和可靠性,确保焊接过程的安全和效果。
电子束焊机常见故障分析引言如今,电子束焊机作为特种设备焊接,国内生产和从国外进口的设备大概有一百多台,但真正作为维修的参考书却寥寥无几。
进口设备维修完全靠自主摸索,没有样本可以照搬,并且等待维修的时间长、成本和费用相当大,动且几十万的维修成本,以下为本人多年来的维修设备的几点经验之谈,仅为参考。
一、气压不足故障:电子束焊机启动和工作靠几个关键的气阀控制,一般要求在4.5以上,当达不到所要求的气压时,设备不能够正常的启动,出现报警:显示气压不足。
特别是在设备运行过程中,出现压力不足,气阀会自动关闭,可能会使正在运行的设备突然停止,损坏设备。
解决:增加一个小型空气压力机,调节安全阀到最小值(大于6个气压),当机床上所需气压小于6个气压时,空气压力机会自动启动,弥补气压不足。
二、冷却系统故障:当启动设备时要求冷却水温度过低(一般13度至26度),电子束焊机不能正常启动;温度过高,系统会自动锁住(报警提示:水的温度过高),停止工作。
解决方法:在安装设备的房内安放一台空调,启动设备前或是设备运行中,设备空调在自动档,一直恒温在25度至28度之间,保证设备正常工作。
三、焊接真空室真空度故障:电子束焊机真空泵(扩散泵和两个机械泵)长久抽,都不能够达到下束所要求的真空度要求,高压更不能够加压,系统自动保护禁止下束,不能够焊接。
解决方法:①查看进气阀是否漏气。
卸下进气阀,检查密封圈是否破损或是密封圈因其他原因不能密封,更换密封圈;②查看焊接室门部分密封是否完好,密封圈有无破损。
用细纱布清扫、擦拭门部分,同时,更换一个新的密封圈;③查看焊接室焊渣是否清洗干净,有无遗留在焊接室密封处。
用吸尘器(用功率大一点的吸尘器)清扫焊接的各个部分,保证不能遗留一点焊渣在密封圈处;④检查真空焊接泵是否正常运行,油位是否在最低下以下。
应该加油保证油量充足,若发现油色浑浊或是黑色应更换新的油,并且放掉过网中的废油;⑤检查潘宁规是否损伤或是灰尘太多需要清洗。
2mm板厚304L真空电子束焊焊接工艺电子束焊接是利用空间定向高速电子束焊(EBW)是指在真空或非真空环境中,利用汇聚的高速电子流轰击焊件接缝处所产生的热能,使被焊金属融合的一种焊接方法。
电子束焊接是一种高能束流焊接方法,可以焊接熔点、热导率、溶解度相差很大的异种金属。
可以焊接热处理强化或冷作硬化的材料,而对接头的力学性能没有太大的影响。
可实现不开坡口单道大厚度材料的焊接,节约大量填充材料,降低能源消耗,焊接速度快、焊缝组织性能好,焊接变形小,焊缝纯度高、接头质量好,工艺适应性强,可焊材料多,再现性好,可简化加工工艺。
一、设计题目及要求2mm板厚304L真空电子束焊焊接工艺母材尺寸:300mmX100mmX2mm的304L试件二块。
二、母材性能介绍304L不锈钢是一种通用性的不锈钢材料,它广泛地用于制作要求良好综合性能(耐腐蚀和成型性)的设备和机件。
304L是碳含量较低的304不锈钢的变种,较低的碳含量使得在靠近焊缝的热影响去中所析出的碳化物减少至最少,而碳化物的析出可能导致不锈钢在某些环境中产生晶间腐蚀。
1、母材化学成份见表1:表1304L化学成分w(%)2、母材的物理、力学性能见表2:表2304L物理、力学性能性屈服强度(MPa)抗拉强度物理、力学性能熔点延伸率硬度厶匕三205 三520 三40 HB<187HRB<90 1398~1420冃分HV<20类三、焊接设备的选择及特性选择高真空电子束焊。
1、高真空电子束焊机型号EZ-60/100如图1图1、EZ-60/100焊机选用电子束焊设备时,应综合考虑被焊材料、板厚、形状、产品批量等因素。
一般来说,焊接化学性能活泼的金属(如w、Ta、Mo、Nb、Ti)及其合金应选用高真空焊机;焊接易蒸发的金属及其合金应选用低真空焊机;厚大焊件应选用高压型焊机,中等厚度工件选用中压焊机;成批量生产时应选用专用焊机,品种多、批量小或单件生产选用通用型焊机。
焊接工艺的电子束焊接技术要点电子束焊接是一种常用的高能焊接方法,它利用电子束瞬间加热和熔化焊缝两侧的金属材料,实现焊接连接。
电子束焊接技术具有独特的优势,例如焊接速度快、熔化区热影响小、焊缝质量高等。
下面将介绍电子束焊接技术的要点。
一、电子束焊接工艺电子束焊接工艺主要包括焊接设备、焊接参数选择、焊接前的准备工作以及焊接后的处理等方面。
1. 焊接设备电子束焊接设备由电子枪、真空室及真空系统、电控系统和辅助设备组成。
其中,电子枪是电子束焊接的核心部件,它由电子发射器、聚焦装置和偏转装置等组成。
2. 焊接参数选择焊接参数的选择对焊接质量至关重要。
常见的焊接参数包括加速电压、聚焦电流、聚焦电压和扫描速度等。
这些参数的选择要根据具体焊接材料和工艺要求来确定,以实现最佳的焊接效果。
3. 焊接前的准备工作焊接前的准备工作包括清洁焊接表面、安装和对齐工件以及确定焊接位置等。
为了保证焊接质量,工件表面必须彻底清洁去除杂质。
此外,工件的安装和对齐对焊接结果也有重要影响,需要严格按照工艺要求进行操作。
4. 焊接后的处理焊接完成后,需要对焊接接头进行检查和处理。
可以采用非破坏性检测方法,例如X射线检测和超声波检测等,来评估焊接接头的质量。
同时,还可以对焊接接头进行后续处理,例如涂敷防腐剂、热处理和机械加工等,以提高焊缝的性能和外观。
二、电子束焊接技术的要点1. 选择合适的焊接参数电子束焊接的焊接参数选择十分重要。
加速电压和聚焦电流的组合将决定电子束的能量密度,从而影响着焊缝的形态和质量。
同时,聚焦电压和扫描速度的设置也会影响焊接接头的宽度和深度。
因此,在实际操作中,需要根据具体要求进行合理的参数选择。
2. 确保较好的真空环境在电子束焊接过程中,要保持较好的真空环境,以确保电子束的稳定和焊接质量的提高。
真空度的要求根据具体工艺和焊接材料而变化,但通常要求真空度在10^-4至10^-5 Pa之间。
3. 控制焊接速度和扫描模式焊接速度的选择需要综合考虑焊接材料的熔化温度、热导率以及焊缝的质量要求等因素。
真空钎焊炉工艺参数设置
1 概述
真空钎焊炉(Vacuum Brazing Furnace)是利用真空环境中的加
热效果实现材料的接合,其填充的钎料可以将两个金属结合在一起。
而工艺参数设置至关重要,它决定了真空钎焊的质量。
因此,在进行
钎焊之前,钎焊设备的工艺参数设置要十分准确,以保证成品的质量。
2 真空钎焊炉工艺参数设置
1. 真空度:真空度是钎焊质量、性能和稳定性的基础,应尽最大
可能达到高真空度。
2. 钎焊温度:应符合要求的材料和夹具特性,也要考虑钎渣的熔
点和金属的衰减速率,保证该工艺的可操作性,焊缝的密度和效果。
3. 热风温度:热风温度的设定要控制在钎焊适宜的温度范围内,
防止受热均匀性差、夹具热脆或焊件表面受损发焰等情况发生。
4. 间隙调整:间隙调整是影响钎焊质量的关键一步,间隙和容量
越小,其介质散发量越小,温度梯度越大,但要保持一定的间隙,以
获得良好的焊接质量。
5. 保持时间:保持时间也被称为焊接调整时间,通过调整保持时
间可以避免脆性强化。
3 结论
如何合理设置真空钎焊炉工艺参数,可以保证真空钎焊的质量。
针对不同的环境和要求,应根据材料的温度梯度、尺寸的可支撑性、焊接的可操作性、受热均匀性以及钎料的匹配性等原则,综合评估,准确选择真空钎焊炉工艺参数,以达到最佳,高效,安全可靠的焊接效果。