7.添加材料(填丝)
通常电子束焊接不用任何焊料,但是对于某些特殊结构的工件和某些异种材料,为了取得焊接的成功,除了采用电子束轰击偏于焊缝一侧等方法之外,还可以添加第三种材料,即用填丝的方法。
(1)钎焊。这里用的第三种材料起到钎料的作用,即此材料熔化后将两个零件粘接在一起,或使焊缝两侧表层有一些扩散作用,此时工件基材尚未熔化。小齿轮焊接,为了防止齿与轴的变形过大,电子束轰击仅使钎料(银铜钎料)熔化,将小齿轮与轴粘接起来,联接强度达到设计要求(扭矩强度大于118N.cm),同时变形量很小(轴的跳动量小于0.05mm)。
(2)填丝焊接。对于可焊性较差的异种材料,为了不致出现裂纹,能够得到良好的金相组织,可以在焊缝中添加一种填充材料,以起到过渡作用,焊接时此材料与局部基材均同时熔化。焊缝的硬度、合金元素的组成和微观结构,取决于焊接参数和所用的填充材料。这种填充材料形状呈丝状或片状;自动填丝焊机则利用送丝机构进行填丝熔融焊接。填充材料的成份视被焊工件的材料而定,必须考虑到能与基材形成合适的组成(如固溶体等),例如镍基材料、银基材料、硅铝材料等。
8.其它因素?
在实际焊接过程中,为了解决碰到的难道并获得良好的焊接性能,还有许多因素需要注意,虽然对于每一个工件而言,不一定必须面面俱到,但对于某些情况还是有作用的。
8.1真空度的影响
按工件所在焊接室的真空度的不同,可分为高真空、低真空(包括局部低真空)、非真空(局部保护气氛)焊接。工件的焊缝深度以及焊缝质量是有很大区别的。选用何种状态焊接,视被焊工件的材料和结构等而定。
8.2电子束跟踪焊接
对于曲线焊缝或偏斜焊缝,用电子束自动跟踪焊缝的焊接方法是比较合适的。它是利用电子束在焊缝的前方以极快的速度进行探测扫描,收取焊缝两侧的二次电子作为信号,来控制跟踪焊缝(电子束偏移或工作台移动)。我们在试验时,利用记忆示波器拍摄到了正常运行时的二次电子信号电压波形照片,同时获得了焊接曲线焊缝的成功。
8.3电子束偏摆焊接
有时可将被焊工件固定在工作台上,利用程控的偏摆电子束环绕被焊件的焊缝进行焊接,它适用于尺寸较小、厚度较薄工件的对称焊缝。此工作过程比较简单,适用于多工位装置的多工件焊接,对提高生产效率有一定帮助。
8.4电子束扫描焊接
对于厚度较大的工件,为了使焊缝熔池内的气体能够充分排出,以减少焊缝中的气孔或裂纹,利用扫描电子束是很有意义的。它实质上是一种电子束搅动焊缝熔池的作用,从而使气体排出。有时为了取得异种材料焊接成功,亦可以进行扫描焊接。电子束扫描的波形、频率和幅度等因素视具体情况而定。
8.5脉冲焊接
为了防止被焊工件过热和达到其它特殊目的(如提高薄件焊缝的深宽比),利用脉冲电子束焊接是很合适的。通过试验来确定束流峰值、脉冲宽度、重复频率、平均输入功率及焊接速度等参数。
8.6修饰焊接
有些工件的焊缝需要有较高的光洁度或有其它原因,可以采用修饰焊接的工艺过程。一般讲,修饰焊的电子束功率密度低于实际焊接的功率密率。