Vad är elektronstrålesvetsning?
Elektronstrålsvetsning (EBW) är en smältningssvetsprocess som använder en smal stråle av högenergi-elektroner för att smälta material och skapa en svets som sammanfogar två metallstycken. Elektroner - negativt laddade subatomära partiklar - accelereras tills de når 30 till 70 procent ljusets hastighet. Vid denna hastighet kan elektronstrålen värma ytorna som ska svetsas till den temperatur som behövs. EBW är en form av svets med lågtryck som kräver högvakuum. Kraven på EBW gör det till en av de dyrare formerna av fusionssvetsning, men svetsens kvalitet och djup gör det till det bästa valet för specifika situationer, till exempel vissa luftfartsapplikationer.
Till skillnad från vissa andra former av svetsning kräver ingen elektronstrålesvetsning en "påfyllningstråd" - ett glödtråd av metall placerat mellan de två bitarna som ska svetsas samman. Hela svetsen skapas av metallen i de stycken som är sammanfogade. EBW-strålen är mycket smal, vilket gör att den kan fungera i situationer där minimal uppvärmning av det totala materialet önskas.
Ett vakuum behövs för att skapa strålen i EBW. Vanligtvis kan en serie kammare i olika nivåer användas för att skapa en EBW som kan svetsa material utanför vakuumet. Metoderna med låg eller icke-vakuum kan emellertid ge avkall på svetsens renhet, samt att minska djupet och öka bredden.
Det finns ett antal fördelar med elektronstrålesvetsning jämfört med andra typer av fusionssvetsning. Det större djup-till-breddförhållandet för EBW i vakuum gör det väl lämpat för tjocka fogar. Strålens smala körning hjälper också till att begränsa förvrängning av de svetsade materialen genom att minska den totala uppvärmda ytan. Storleken på svetsen kan vara mer konsekvent än andra typer av svetsar, och EBW skapar vanligtvis en starkare svets än snittet.
EBW-beskaffenheten kan också göra det användbart vid sammanfogning av olika metall. Elektronstrålesvetsning kan till och med fungera för att förena reaktiva metaller - metaller som lätt reagerar vid uppvärmning - och eldfasta metaller - metaller som är värmebeständiga, med en smältpunkt som överstiger 3000 till 3100 ° F (ungefär 1650 till 1700 ° C).
Det mest oöverträffande inslaget i svetsning av elektronstrålar är kostnaderna för utrustning, som är mycket mer specialiserad än för andra fusionssvetsningstekniker. Det kan också vara höga installationskostnader innan du lägger ner svetsen. Behovet av att arbeta inuti ett vakuum kan också vara begränsande till storleken på bitar som kan förenas med EBW.