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電子束焊機(jī)和激光束焊機(jī)性能比較

來源:http://www.51buxiugang.cn/news_article?news_id=94   發(fā)布時(shí)間:2021-04-01

      至今,電子束焊機(jī)經(jīng)過不斷發(fā)展已經(jīng)成為一種成熟的加工技術(shù),無論是汽車制造,還是航空航天,都起著舉足輕重的作用。而40多年來,激光束焊機(jī)已從實(shí)驗(yàn)室走向了實(shí)用化階段,并進(jìn)入了原來由電子束加工的各個(gè)領(lǐng)域,大有取代電子束加工的勢(shì)頭。但實(shí)踐證明,激光和電子束作為高能量密度熱源,除了具有很多相同技術(shù)特點(diǎn)外,在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性能上,針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)合,仍有各自不同的特點(diǎn)。

電子束焊機(jī)

電子束焊機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是相當(dāng)突出的:
      電子束的能量轉(zhuǎn)換效率非常高(80%~90%),可以研制出很高功率的大型焊接設(shè)備;電子束焊接的焊縫很細(xì),其深寬比很容易達(dá)到10:1,甚至是20:1;電子束的可控性更好,甚至可以在工件內(nèi)部形成曲線孔徑;電子束對(duì)不同材料、特殊材料的焊接更容易。
      當(dāng)然,電子束的缺點(diǎn)也十分明顯:需要高真空環(huán)境以防止電子散射,設(shè)備復(fù)雜,焊件尺寸和形狀受到真空室的限制(非真空環(huán)境的電子束焊,是重要的研究方向);由于真空室的存在,抽真空成為影響循環(huán)時(shí)間的主要障礙;有磁偏移:由于電子帶電,會(huì)受磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)影響,故要求電子束焊工件焊前去磁處理;X射線問題:X射線在高壓下特別強(qiáng),需對(duì)操作人員實(shí)施保護(hù);對(duì)工件裝配質(zhì)量要求嚴(yán)格,同時(shí)工件表面清潔的要求也較高。
      相比較于電子束焊機(jī),激光束焊機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是:激光焊不需真空室和對(duì)工件焊前進(jìn)行去磁處理,它可在大氣中進(jìn)行,也沒有防X射線問題,所以可在生產(chǎn)線內(nèi)聯(lián)機(jī)操作,也可焊接磁性材料。另外,激光焊接的循環(huán)時(shí)間大大低于電子束焊接(很容易做到30秒以內(nèi))。激光焊接實(shí)際上已取得了電子束焊接20年前的地位,成為高能束焊接技術(shù)發(fā)展的主流。但是,受到技術(shù)進(jìn)步的局限,激光焊接比電子束焊接還存在一定的弱勢(shì)。激光的能量轉(zhuǎn)換效率較低,能量轉(zhuǎn)換效率低造成在生產(chǎn)線中應(yīng)用大功率激光焊接的經(jīng)濟(jì)性很差,目前實(shí)用的激光焊接設(shè)備功率大多小于20KW,可焊接的深度一般很少超過10 mm;
      隨著新一代激光器的誕生,激光器的壽命可以達(dá)到50000小時(shí),這大大降低了激光焊接設(shè)備的使用成本。但是,要想獲得理想的焊接質(zhì)量保護(hù)氣體是不可少的,這也造成加工成本的增加;激光焊接的深寬比小于電子束焊,一般在10:1以內(nèi),不適合大厚度工件的焊接;激光焊接對(duì)于鋁合金材料及其他高反射率材料的焊接還存在一些技術(shù)難點(diǎn),要通過填絲等輔助手段,才能達(dá)到較理想的焊接效果。

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