Electron Beam Welding (EBW)
Efter at have læst denne artikel vil du lære om elektronstrålesvejsning ved hjælp af et diagram.
Ved elektronstrålesvejsning bruges en stråle af valg til at smelte metallet, hvor det skal svejses. Denne proces blev udviklet samtidigt i USA og Vesttyskland i begyndelsen af 1950'erne.
I EBW anvendes et opvarmet filament som en kilde til elektroner, der er lavet til at strømme hen imod og gennem en ringformet feltanode. Elektronstrålen fokuseres efterfølgende ved hjælp af en fokuseringsspole. Det passerer så gennem en smal passage mod det emne, der skal svejses, hvilket placeres i et vakuumkammer.
Arbejdsemnet kan flyttes for at skabe den nødvendige svejsningshastighed. Således er hovedelementerne i et EBW-system, elektronemitterende og accelererende enhed, strålefokuseringsenhed og et vakuumkammer til at holde emnet. Det er almindeligt at ringe til en enhed, undtagen vakuumkammeret, en EBW-pistol.
For at gøre elektronerne bevægelige uafbrudt er det vigtigt at anvende vakuum med et tryk på 10 -1 til 10 -2 torr (mm kviksølv) i hele EBW-pistolen og i kammeret. Imidlertid er EBW-pistoler til drift ved mediumtrykstryk såvel som ved atmosfærisk tryk blevet udviklet, men deres effektivitet er meget mindre sammenlignet med højvakuumkanoner, f.eks. Højvakuumkanonerne kan svejses emner så tyk som 150 mm, mens de i mediumvakuum pistoler grænsen er ca. 50 mm og i vakuum enheder må den ikke overstige 12 mm.
EBW pistoler er af to typer, diode og triode vilkårene svarer til elektronventiler med samme navne. Elektronstråleens penetrerende kraft afhænger af elektronernes hastighed, der styres af størrelsen af accelerationsspændingen. Afhængig af accelerationsspændingen klassificeres EBW-pistoler som lavspændings- og højspændingstyper med spændingsområdet mellem 15-30 kv og 70 150 kv. Fig. 2.43 viser en EBW-enhed af diode type.
EBW-svejsningerne er meget smalle og kan være af fuld penetrationstype med bredde til penetrationsforhold på 1: 20 sammenlignet med 5: 1 af afskærmet metalbuesvejsning og 2: 1 af gasmetalbuesvejsning. EB-energitætheden er næsten 5 x 10 8 W / mm 2 Det er muligt at smelte og således svejses med noget kendt metal.
Kommercielle anvendelser af EBW omfatter svejsning af superlegeringer, ildfaste metaller, reaktive metaller og rustfrit stål. Titanium-, beryllium-, molybdæn- og zirconiumkomponenter svejses normalt af EBW. Det er meget udbredt inden for elektronik-, atom-, missil- og flyindustrien.
Typiske anvendelser af EBW omfatter svejsning af klynge gear, indviklede ventilarrangementer fremstillet af korrosionsbestandige legeringer til bilindustrien samt trykkapsler og missilskrogrammer.
