Hvad er elektronstrålesvejsning?

Elektronstrålesvejsning (EBW) er en smeltesvejseproces, der bruger en smal stråle af højenergi-elektroner til at smelte materiale og skabe en svejsning, der forbinder to metalstykker. Elektroner - negativt ladede subatomære partikler - accelereres, indtil de når 30 til 70 procent lysets hastighed. Ved denne hastighed er elektronstrålen i stand til at varme de overflader, der skal svejses til den nødvendige temperatur. EBW er en form for lavtrykssvejsning, der kræver højvakuum. Kravene til EBW gør det til en af ​​de dyrere former for smeltesvejsning, men svejsens kvalitet og dybde gør det til det bedste valg i specifikke situationer, såsom nogle luftfartsapplikationer.

I modsætning til nogle andre former for svejsning kræver svejsning af elektronstråler ikke en "påfyldningstråd" - et filament af metal placeret mellem de to stykker, der skal svejses sammen. Hele svejsningen er skabt af metallet fra de stykker, der er sammenføjet. EBW-bjælken er meget smal, så den kan fungere i situationer, hvor der ønskes minimal opvarmning af det samlede materiale.

Der kræves et vakuum for at skabe bjælken i EBW. Normalt kan en række kamre i forskellige niveauer bruges til at skabe en EBW, der kan svejse materiale uden for vakuumet. Metoderne med lav eller ikke-vakuum kan imidlertid ofre svejsens renhed såvel som faldende dybde og stigende bredde.

Der er en række fordele ved elektronstrålesvejsning i forhold til andre typer fusionssvejsning. Det større dybde-til-bredde-forhold mellem EBW i vakuum gør det velegnet til tykke samlinger. Den smalle bane af bjælken hjælper også med at begrænse forvrængning af de svejste materialer ved at reducere den samlede overflade, der opvarmes. Størrelsen på svejsningen kan være mere ensartet end andre typer svejsninger, og EBW skaber typisk en stærkere end gennemsnittet svejsning.

EBW's art kan også gøre det nyttigt ved sammenføjning af forskellige metaller. Elektronstrålesvejsning kan endda arbejde for at forbinde reaktive metaller - metaller, der let reagerer, når de opvarmes - og ildfaste metaller - metaller, der er varmebestandige, med et smeltepunkt på mere end 3000 til 3100 ° F (ca. 1650 til 1700 ° C).

Det mest uoverkommelige træk ved elektronstrålesvejsning er omkostningerne til udstyr, der er meget mere specialiseret end til andre fusionssvejsningsteknikker. Der kan også være høje opsætningsomkostninger inden svejsningen lægges ned. Behovet for at arbejde inde i et vakuum kan også vise sig at være begrænsende for størrelsen på stykker, der kan forbindes med EBW.