送絲機(jī)構(gòu)應(yīng)焊絲準(zhǔn)確地送入電子束的作用范圍內(nèi)。送絲嘴應(yīng)盡可能靠近熔池,其表面應(yīng)有涂層以防金屬飛濺物的沾污。應(yīng)選用耐熱鋼來制造送絲嘴。應(yīng)能方便地對送絲機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)。以改變送絲嘴到熔池的距離、送絲方向以及與工件的夾角等。焊絲應(yīng)從熔池前方送入。焊接時采用電子束掃描有助于焊絲的熔化和改善焊縫成形。送絲速度和焊絲直徑的選擇原則是使填充金屬量為接頭凹陷體積的1.25倍。
當(dāng)束功率密度低于105W/cm2時,電子束的能量在工件表面將轉(zhuǎn)換為熱能,由于工件表面的散熱條件較好,通過熱傳導(dǎo)的方式,熔池有向工件深層發(fā)展的趨勢,此時焊縫熔深較淺,稱為熔化成形。
當(dāng)束功率密度增大到超過105W/cm2時,焊縫表面金屬迅速熔化且劇烈蒸發(fā),在蒸發(fā)反作用力的排斥下,熔池下凹,排開液態(tài)金屬而露出新的固態(tài)金屬表面,使電子束可以穿透到相當(dāng)?shù)纳疃龋纬梢粋€細(xì)長的束孔。
隨著電子束的移動,束孔的金屬不斷熔化并被排斥到熔池后方,冷凝后形成焊縫,這種焊縫稱為深穿入成形。電子束焊接中主要采用這種成形方法以發(fā)揮其深寬比較大的優(yōu)點(diǎn)。
通常情況下,根據(jù)電子槍的類型選取某一數(shù)值,在相同的功率、不同的加速電壓下,所得焊縫深度和形狀是不同的。提高加速電壓可增加焊縫的熔深,在保持其他參數(shù)不變的條件下,焊縫橫斷面深寬比與加速電壓成正比例。當(dāng)焊接大厚件并要求得到窄而平的焊縫,或電子槍與焊件間的距離較大時可提高加速電壓。在這次試驗(yàn)中,由于焊接距離較大,因此,要對達(dá)到8mm厚的鋁合金件達(dá)到焊透的效果,加速電壓基本控制在30~60kV。