Hàn chùm tia điện tử (EBW)

Sau khi đọc bài viết này, bạn sẽ tìm hiểu về hàn chùm tia điện tử với sự trợ giúp của sơ đồ.

Trong hàn chùm điện tử, một chùm các cuộc bầu cử được sử dụng để làm nóng chảy kim loại nơi nó phải được hàn. Quá trình này được phát triển đồng thời ở Hoa Kỳ và Tây Đức vào đầu những năm 1950.

Trong EBW, một dây tóc được nung nóng được sử dụng như một nguồn điện tử được tạo ra để chảy về phía trước và thông qua cực dương của trường hình khuyên. Các chùm electron sau đó được tập trung với sự trợ giúp của một cuộn dây tập trung. Sau đó, nó đi qua một lối đi hẹp về phía phôi được hàn, được đặt trong buồng chân không.

Các phôi có thể được di chuyển để tạo ra tốc độ hàn cần thiết. Do đó, các yếu tố chính của hệ thống EBW là, bộ phát và gia tốc electron, bộ phận tập trung chùm tia và buồng chân không để giữ phôi. Người ta thường gọi đơn vị, không bao gồm buồng chân không, súng EBW.

Để làm cho các electron chuyển động không bị gián đoạn, điều cần thiết là sử dụng chân không với áp suất 10 -1 đến 10 -2 torr (mm thủy ngân) trong suốt cột súng EBW và buồng. Tuy nhiên, súng EBW hoạt động ở áp suất chân không trung bình cũng như áp suất khí quyển đã được phát triển nhưng hiệu quả của chúng kém hơn nhiều so với súng chân không cao, ví dụ, súng chân không cao có thể hàn phôi dày tới 150 mm trong khi súng chân không trung bình giới hạn là khoảng 50 mm và trong các đơn vị không chân không, nó có thể không vượt quá 12 mm.

Súng EBW có hai loại, diode và triode các thuật ngữ tương ứng với các van điện tử cùng tên. Khả năng xuyên thấu của chùm electron phụ thuộc vào tốc độ của các electron được điều khiển bởi cường độ của điện áp gia tốc. Tùy thuộc vào điện áp tăng tốc, súng EBW được đánh giá là loại điện áp thấp và điện áp cao với phạm vi điện áp trong khoảng 15 lần lượt là30 kv và 70 150 kv. Hình 2.43 cho thấy một đơn vị EBW loại diode.

Các mối hàn EBW rất hẹp và có thể thuộc loại xuyên thấu hoàn toàn với tỷ lệ chiều rộng và tỷ lệ thâm nhập là 1: 20 so với hàn hồ quang kim loại được che chắn 5: 1 và hàn hồ quang kim loại khí 2: 1. Mật độ năng lượng EB gần 5 x 10 8 W / mm 2 có thể tan chảy và do đó, hàn bất kỳ kim loại nào đã biết.

Các ứng dụng thương mại của EBW bao gồm hàn các siêu hợp kim, kim loại chịu lửa, kim loại phản ứng và thép không gỉ. Các thành phần titan, berili, molypden và zirconium thường được hàn bằng EBW. Nó được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp điện tử, hạt nhân, tên lửa và máy bay.

Các ứng dụng điển hình của EBW bao gồm hàn các bánh răng cụm, bố trí van phức tạp làm bằng hợp kim chống ăn mòn cho các ngành công nghiệp ô tô cũng như viên nang áp lực và khung vỏ tên lửa.