電子束焊接
電子束焊接（EBW）是一種熔焊工藝。在這種情況下，使具有極高速度的電子束撞擊將要焊接的兩個(gè)金屬片。在撞擊焊接區(qū)域時(shí)，電子的高動能轉(zhuǎn)換為熱能。然后將這種熱量用于熔化兩種金屬，然后熔合在一起，形成牢固的焊縫。通常在真空條件下進(jìn)行，以避免污染和耗散電子束。此過程背后的一般物理學(xué)包括電子通過電場和磁場加速直至達(dá)到所需速度。電磁透鏡用于聚焦電子束。電子束焊接（EBW）的典型設(shè)置包括：
●電源：持續(xù)供應(yīng)電子的電源
●電子槍：它是產(chǎn)生和加速電子的陰極管
●真空室：用于產(chǎn)生真空環(huán)境
●磁透鏡：用于聚焦電子束
如圖。 -
航空航天應(yīng)用中的電子束焊接
在航空航天應(yīng)用中，EBW的工作室很大，帶有高壓電子槍。該工作室還包括CNC控制的高精度工件機(jī)械手。航空航天需要高精度，無缺陷的焊接。對于如此高的要求，EBW較適合提供幾個(gè)好處，例如高密度的電子束可實(shí)現(xiàn)更窄和更深的熔深以實(shí)現(xiàn)無變形焊接。我們還可以焊接各種材料，例如航空發(fā)動機(jī)中通常使用的鈦，鋁和高強(qiáng)度合金。 EBW的用途包括：前軸承箱壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子這是一個(gè)復(fù)雜而重要的部件，這是由EBW組裝而成的旋轉(zhuǎn)部件，采用線性和外接方式制造，從而節(jié)省了重量，材料和加工潛在的焊接成本。
航空發(fā)動機(jī)應(yīng)用：現(xiàn)在是EBW廣泛使用的領(lǐng)域。這是因?yàn)槠渌附臃椒y以使用（因?yàn)樗鼈冃枰厥獾膶傩?，例如更深的焊接）?EBW早初在航空發(fā)動機(jī)中的應(yīng)用是將其用于將一組定子葉片焊接在一起，其中每個(gè)葉片都由一系列具有耐熱和/或耐腐蝕特性的鋼或鎳基合金制成。它們具有緊密的尺寸公差，從而限制了其他焊接技術(shù)的使用。 EBW在這種類型的項(xiàng)目中非常成功在截面橫截面厚度變化的應(yīng)用中，我們?nèi)匀豢梢栽谡麄€(gè)焊縫中使用相同的焊接參數(shù)。
夾具設(shè)計(jì)用于引導(dǎo)和定位移動工具，還可以根據(jù)組件的大小容納多個(gè)組件。定子葉片組件也可以采用不同的方式進(jìn)行焊接，其中葉片平臺之間每個(gè)接頭的焊接程序都需要進(jìn)行四道焊縫：外層平臺的平焊和精焊，內(nèi)層平臺的平焊和精焊?，F(xiàn)在要做所有這些，我們需要不同的光束設(shè)置和工件操縱器的不同運(yùn)動方式。顯而易見，現(xiàn)在系統(tǒng)的復(fù)雜性已經(jīng)增加，我們提供了輔助自動化支持。這種支持來自CNC，其中操作員首先向機(jī)器教授有關(guān)四個(gè)焊道的每個(gè)子程序。接下來，他教機(jī)器如何按順序正確定位每個(gè)接縫處的角度，以便在熱量散布時(shí)，將可能的變形較小化?，F(xiàn)在，由于機(jī)器現(xiàn)在已經(jīng)知道要操作基本原理，因此操作員只需啟動焊接周期，機(jī)器就可以自行發(fā)揮作用，而操作員僅可以擔(dān)任監(jiān)督角色。
激光束焊接
激光束焊接是一種焊接融合工藝，其中通過使用激光將材料連接在一起。用于焊接的高強(qiáng)度激光通常用于連接熔點(diǎn)高的材料，例如超級合金。系統(tǒng)中的激光束聚焦到材料的型腔，并具有足夠的能量來熔化材料并填充型腔。該過程非常有用，因?yàn)樗梢酝ㄟ^機(jī)器人機(jī)械輕松實(shí)現(xiàn)自動化。在設(shè)置中，電路由一個(gè)高電荷電容器，兩個(gè)高強(qiáng)度閃光燈，透鏡和兩個(gè)反射鏡組成。如圖所示，它們正在被建立，能量源提供高能量，閃光燈發(fā)出激發(fā)的光子，這些光子撞擊紅寶石晶體的表面，由于這些光子，電子被高殼激發(fā)。這些電子返回到較低能態(tài)時(shí)，會發(fā)射光子，并沿方向傳播。這些光子再次激發(fā)電子，并且重復(fù)相同的過程以產(chǎn)生兩個(gè)光子。這重復(fù)并且重復(fù)，并且導(dǎo)致集中的光子束。上面的反射鏡是100％反射的，其他部分是反射的，反射光子，并且從下側(cè)反射一些光子，使其入射到透鏡上。透鏡將光束聚焦到腔點(diǎn)。這種高強(qiáng)度的光子具有足以熔化材料并填充空腔的能量。當(dāng)熔體凍結(jié)時(shí)，這將成為牢固的焊接。
功率密度非常高，約為1MW /平方厘米。因此，HAZ較小，冷卻速率較高。由于聚焦，集中光束的設(shè)計(jì)和定位可以自動進(jìn)行，并且通常使用CAM來控制運(yùn)動。
LBW的一些顯著特征是：
●高質(zhì)量，無需電極
●因?yàn)槭欠墙佑|過程，所以沒有工具磨損
●易于自動化，可用于大規(guī)模生產(chǎn)
●能夠焊接不同物理性能的金屬和高溫合金
●與EBW不同，可以通過空氣完成，不需要真空。
但是，除了這些特性外，它在日常焊接中很少使用。成本和維護(hù)成本太高。另外，需要高技能的勞動力，并且能量轉(zhuǎn)換非常少。
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