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电子束焊接是如何工作的?

2022-01-10 17:40     来源:剑桥真空焊接 CVE     电子束焊接
电子束焊接是什么?
电子束焊接(EBW)是一种利用高能电子束将金属连接在一起的熔焊工艺,在许多行业都有广泛的应用。

电子束焊接是如何工作的?
电子枪是构成电子束焊接机的主要部分,能产生聚焦的速度在0.3到0.7倍光速之间的高速电子束。
电子枪通常安装在高真空室上,或安装在高真空室中,该真空室包含用于夹持和移动工件的工具。
电子束穿过阳极,继续朝向工件行进路径中,使用聚焦线圈聚焦电子束,并获得足够的功率密度来焊接这两种金属。
这创造了熔透深,熔合区窄的的高焊接质量。

电子枪的组成部分
产生电子束的常用三极管式该电子枪包括:
一个阴极(也称为灯丝)。
一个被加热的电子源(发射体),它保持在高的负电势。
一个格雷杯(也称为偏压杯)。
一个可以加载负偏压成为热阴极发射器的特殊形状的电极。
一个阳极,电子束以平行直射束的形式通过的接地电极。

电子束是如何产生的?
热阴极或灯丝是由钨或钽等高发射材料制成的,其中钨是最常见的。加热电流通过灯丝,使其发射电子。通过对灯丝施加较高的负电压,将这些电子从灯丝加速到阳极。

电子束是如何控制的?
控制电极或偏压位于灯丝附近,相对于灯丝保持负电位。随着灯丝和偏压之间的电压电位降低,电子得以逃逸。然后,这些电子被吸引到阳极,阳极比电子具有更大的正电位,在电子束焊接的情况下,阳极的中心有一个洞,允许电子以束流的形式通过阳极,然后流向工件。
电子行进到工件过程中,它们通过聚焦线圈或聚焦透镜(电磁透镜),这样电子束就可以聚焦到一个精细的点,从而获得足够的能量密度来焊接金属。电子束还会通过位于电子枪底部的偏转线圈(电磁),该线圈可以以非常高的速度操纵电子束。
通过添加一些硬件,可以实现反向散射成像、寻缝、实时焊缝跟踪、自动光束对准、雕刻、分束和曲面雕刻™*等功能。



电子束焊机原理图



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