单瓦线利用电磁偏转来控制电子束焦点的位置,如果使偏转电压或电流按一定程序变化,则电子束焦点便按预定的轨迹运动;工作台行走系统是为了在大面积加工过程中控制工作台的位移,这是因为电子束的偏转距离只能在数毫米之内,过大会增加像差和影响线性,工作台位移一般采用伺服电动机控制并与电子束的偏转相配合。由于电子枪工作在高压状况下,为了防止高电压击穿,同时为了减小电子束流在射入工件前与其他气体分子碰撞而引起的散射和损失,电子枪与焊接室都要维持+的真空度此外,焊接时的金属蒸气会影响电子发射,产生不稳定现象,因此需要不断地把加工中产生的金属蒸气抽出去电子束传送到焊接接头的热量及其熔化金属的效果与束流强度加速电压焊接速度电子束质量以及被焊材料的性能等因素有密切的关系。
电子束入射在工件表面的功率密式中,—功率密度,可达以上;—一加速电压,常用范围为;电子束电流,常用范围为;集束半径,为当高速电子束撞到工件表面,强大的电子动能迅速转化为,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,单瓦线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”一个深熔的镜形小孔,单瓦线使工件被冲击部位的材料达到几千摄氏度。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。真空环境中,电子束穿透能力强焊缝深宽比大目前真空电子束焊缝的深宽比可达:而作为物质基本粒子的电子具有小的质量和一定的负电荷,电子的荷质比高达,通过电场磁场可对电子束作快速而地控制。
电子束的这一快速且可控特点明显地优于激光束,因后者只能用透境和反射镜控制,速度较慢。非真空电子束焊的基本原理非真空电子束焊接一是指在大气状态中进行电子束焊接,此时,电子束仍在小于的真空条件下产生,通过一组光阑气阻通道和若干级真空小室,终射到处于大气压力下的工件上。实践证明,在压强增加到时,由于散射,电子束功率密度明显下降;而在大气压下,电子束散射更加强烈,和图。因此非真空电子束焊接时,即使将电子枪的工作距离限制在,焊缝深宽比大也只能达到:日前,非真空电子束焊接能够达到的大熔深为,远远低于真空焊接的标准。然而,非真空电子束焊有着其他焊接方法不可替代的优势:摆脱了焊接真空室的限制,可以率地焊接大尺寸工件,从而扩大了电子束焊接技术的应用范围非真空冶炼的金属如果采用真空电子束焊时,容易从熔化金属中溢出剩余气体并形成气孔,而采用非真空电子束焊则不会因此产生气孔缺陷。