电子束焊接
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电子束焊接
电子束焊接(EBW)是一种融合焊接工艺,其中将高速电子束施加到两种要连接的材料上。当电子的动能在撞击时转化为热量时,工件熔化并一起流动。电子束焊接通常在真空条件下执行,以防止电子束散逸。
电子束焊接的历史
电子束焊接是由德国物理学家Karl-Heinz Steigerwald于1949年开发的,当时他正在从事各种电子束的应用。Steigerwald构思并开发了xxx台实用的电子束焊接机,该机器于1958年开始运行。美国发明家James T. Russell也因设计和制造了xxx台电子束焊接机而功不可没。
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电子束焊接设备
自1958年Steigerwald出版了xxx台实用的电子束焊接设备以来,电子束焊接已在可进行焊接的所有工程领域迅速普及。为了满足各种要求,设计了无数种焊机,它们在结构、工作空间体积、工件操纵器和射束功率方面都不同。专为焊接应用而设计的电子束发生器(电子枪)可以提供功率从几瓦到大约一百千瓦的光束。可以实现微小部件的“微焊接”,以及xxx300毫米(如果需要,甚至更大)的深焊接。各种设计的真空工作室的容积可能只有几升,但是也已经建立了数百立方米的真空室。
具体而言,设备包括:
- 电子枪,产生电子束,
- 工作腔,大部分被抽成“低”或“高”真空,
- 工件机械手(定位机构),
- 电源以及控制和xxx电子设备。
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电源、控制和xxx电子设备
电子束设备必须为束发生器提供适当的电源。加速电压可以在30到200 kV之间选择。通常取决于各种条件,约为60或150 kV。随着电压的升高,技术问题和设备价格迅速上升,因此,只要有可能,就应选择大约60 kV的较低电压。高压电源的xxx功率取决于所需的xxx焊接深度。
高压设备还必须为阴极加热提供5 V以上的低压,为控制电极提供高达约1000 V的负电压。
电子枪还需要用于校正系统,聚焦透镜和偏转系统的低压电源。如果要提供计算机控制的成像,雕刻或类似的光束应用,最后提到的可能会非常复杂。
可能还需要复杂的电子设备来控制工件机械手。