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電子束焊接設(shè)備借助電子束實(shí)施焊接的一種真空焊接設(shè)備。實(shí)施焊接的工件可以處于高真空、中真空、低真空或特殊場(chǎng)合之中,也可以處于大氣之中。電子束焊機(jī)是利用高速運(yùn)動(dòng)的電子束流轟擊工件的原理進(jìn)行焊接加工的一種比較精密的焊接設(shè)備,它基本上代表了最高性能的焊接水平。真空電子束焊在焊接過程中利用定向高速運(yùn)動(dòng)的電子束流撞擊工件使動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能而使工件熔化,形成焊縫。電子束能量密度高達(dá)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。它不需要填充材料,一般在真空中進(jìn)行焊接,焊縫純凈、光潔、無(wú)氧化缺陷。 由于電子束焊機(jī)的這些特點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于航空航天、原子能、國(guó)防及軍工、汽車和電氣電工儀表等眾多行業(yè)。電子束焊接包含了機(jī)械、真空、高電壓和電磁場(chǎng)理論、電子光學(xué)、自動(dòng)控制和計(jì)算機(jī)等多學(xué)科技術(shù)。世界上主要的電子束焊機(jī)生產(chǎn)商有德國(guó)的波賓pro-beam、英國(guó)的CVE、法國(guó)的泰克米特、以及烏克蘭的巴頓等,國(guó)內(nèi)主要有桂林獅達(dá)、桂林實(shí)創(chuàng)、中科電氣等。值得注意的是,越來越多的國(guó)外企業(yè)在中國(guó)設(shè)有工廠和辦事處,使中外電子束技術(shù)的交流得到更廣泛的傳播。 高度的靈活性,多品種,開發(fā)設(shè)計(jì)和制造,三十多年電子束應(yīng)用積累專有技術(shù),部件設(shè)計(jì)最優(yōu)化等等。 電子束焊接因具有不用焊條、不易氧化、工藝重復(fù)性好及熱變形量小的優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于航空航天、原子能、國(guó)防及軍工、汽車和電氣電工儀表等眾多行業(yè)。電子束焊接的基本原理是電子槍中的陰極由于直接或間接加熱而發(fā)射電子,該電子在高壓靜電場(chǎng)的加速下再通過電磁場(chǎng)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(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能,使焊接處工件熔化,形成熔池,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的焊接。根據(jù)電子束焊接的基本原理,西方國(guó)家在70年代末期研究開發(fā)出雙金屬鋸帶電子束焊接新工藝生產(chǎn)線,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的普通高速鋼鋸帶生產(chǎn)工藝,從而大量節(jié)省了高速鋼,并提高了鋸帶的使用壽命。雙金屬鋸帶就是把具有彈性性能好的彈簧鋼和切削能力強(qiáng)的高速鋼通過電子束焊接方法而獲得的一種新型鋸帶。我國(guó)在80年代后期相繼從德國(guó)引進(jìn)若干條生產(chǎn)線以滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)高速發(fā)展的需要,但還不能完全滿足其市場(chǎng)要求。 由于電子束焊接包含了機(jī)械、真空、高電壓和電磁場(chǎng)理論、電子光學(xué)、自動(dòng)控制和計(jì)算機(jī)等多學(xué)科技術(shù),對(duì)國(guó)內(nèi)一般廠商來說技術(shù)難度較大,而引進(jìn)費(fèi)用又昂貴,為此桂林電氣科學(xué)研究所結(jié)合國(guó)外技術(shù)及多年從事電子束技術(shù)研究開發(fā)經(jīng)驗(yàn),研制成功了我國(guó)第一條國(guó)產(chǎn)雙金屬鋸帶生產(chǎn)線設(shè)備。其中高壓電源是雙金屬鋸帶焊接設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)之一,它主要為電子槍提供加速電壓,其性能好壞直接決定電子束焊接工藝和焊接質(zhì)量。為此許多電子束焊機(jī)制造商及研究機(jī)構(gòu)均對(duì)高壓電源的可靠性、高壓保護(hù)、高壓打火對(duì)焊件的影響進(jìn)行了研究,并相應(yīng)制造出具有較高性能的高壓電源,以滿足不同的電子束焊機(jī)的需要[2~3]。由于雙金屬焊接要求平行焊縫,要用高壓電子束焊機(jī)(100kV以上)焊接雙金屬鋸帶。我國(guó)還不能生產(chǎn)高壓電子束焊機(jī),為此開展高壓電源的開發(fā)和研究工作是非常必要的。本文介紹的是雙金屬鋸帶生產(chǎn)線上的高壓焊機(jī)用的高壓電源,其控制方式、高壓保護(hù)技術(shù)與其它類高壓電源具有不同之處,對(duì)研究高壓電源的調(diào)節(jié)技術(shù)、高壓打火保護(hù)具有借鑒意義。 |