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전자빔 용접은 어떻게 작동합니까? 장점 및 응용

이 문서에서는 전자빔 용접이란 무엇인지 알아봅니다. ? 작동 원리, 장비, 응용 프로그램, 장점입니다. 그리고 더. 또한 PDF 파일을 다운로드하십시오. 이 기사의 끝에 있습니다.

전자빔 용접

EBM이란 무엇입니까?

EBM 또는 전자빔 용접 고에너지 전자빔에 의해 생성된 열을 사용하는 용접 공정입니다. 전자가 공작물에 부딪치고 운동 에너지가 열 에너지로 변환됩니다. 공작물의 측면이 접합될 수 있도록 금속을 가열하고 동결 후 용접이 형성될 수 있습니다.

전자빔 용접은 또한 액체 상태 용접 공정입니다. 여기서, 금속과 금속이 접합된 금속은 액체 또는 용융 상태로 형성된다. 전자를 사용하기 때문에 용접 공정이라고도 합니다. ' 운동 에너지 두 개의 금속 공작물을 결합합니다.

EBM은 언제 발명되었나요?

이 용접은 독일 물리학자 Karl-Heinz가 1958년에 발명했습니다. 이 용접 과정에서 높은 전자 흐름이 용접 플레이트를 때리며 여기에서 운동 에너지가 열 에너지로 변환됩니다.

이 열 에너지는 공작물을 녹여서 하나의 조각으로 결합하기에 충분합니다. 이 전체 과정은 진공 상태에서 이루어지며 그렇지 않으면 전자 공기 입자와 충돌하여 에너지를 잃습니다.

전자빔 용접기를 구입하려면 Sciaky에서 EBW-112x102x66을 $1,000,000 정도 구입해야 합니다. 기계에는 저전압(60KV) 건이 있는 30KW W2000 컴퓨터 제어 하드 진공 빔 용접기가 있습니다.

EBM 장비

다음은 EBM의 장비입니다.

  1. 전자총
  2. 양극
  3. 자기 렌즈
  4. 전자기 렌즈 및 편향 코일
  5. 작업 고정 장치
  6. 진공 챔버
  7. 전원 공급 장치

1. 전자 총

전자빔 용접의 중요한 장비입니다. 전자를 발생시켜 가속시켜 한곳에 집중시키는 음극관(음극)입니다. 이 총은 종종 텅스텐 또는 탄탈륨 합금으로 만들어집니다. 전자의 지속적인 방전을 위해 2500°C까지 가열된 음극 필라멘트.

2. 양극

양극은 전자총 바로 뒤에 있는 양극입니다. 주요 기능은 음전하(이 경우 전자)를 끌어당겨 경로를 제공하고 경로에서 벗어나지 않도록 하는 것입니다.

3. 자기 렌즈

수렴하는 전자만 통과시킬 수 있는 일련의 자기 렌즈가 있습니다. 그들은 모두 낮은 에너지로 발산하는 전자를 흡수하고 강한 전자빔을 제공합니다.

4. 전자기 렌즈 및 편향 코일

전자기 렌즈를 사용하여 전자빔을 공작물에 집중시키고 편향 코일이 빔을 예상 용접 영역으로 편향시킵니다. 이것이 EBW 프로세스의 최종 단위입니다.

5. 작업 고정 장치

이 용접 프로세스는 CNC 테이블을 사용하여 세 방향 모두에서 회전할 수 있는 공작물을 고정합니다. 용접 플레이트는 적절한 고정 장치를 사용하여 CNC 테이블에 고정됩니다.

6. 진공 챔버

아시다시피, 이 전체 프로세스는 진공 챔버에서 발생합니다. 진공은 기계식 또는 전동식 펌프에 의해 생성됩니다. 진공 챔버의 압력 범위는 약 0.1 ~ 10 Pa입니다.

7. 전원 공급 장치

이 EBM 용접 공정은 전원을 사용하여 용접 공정에 전자 빔을 연속적으로 공급합니다. 저전압 기기 또는 얇은 용접의 용접 전압 범위는 약 5 – 30kV, 고전압 기기의 경우 또는 두꺼운 용접의 경우 70 – 150kV입니다.

전자빔 용접의 작동 원리

용접 전자빔 가공의 원리에 따라 작동합니다. 이 과정은 전자의 운동 에너지를 사용합니다. 열을 생성합니다. 이 열은 두 개의 용접 플레이트를 용접하는 데 사용됩니다.

높은 전자 흐름이 용접 플레이트를 때리면 운동 에너지가 열 에너지로 변환됩니다. 이 열에너지는 두 개의 금속판을 접합하여 융합된 접합을 형성하기에 충분합니다.

전자빔 용접 작업

EBM은 용접 프로세스입니다. 고에너지 전자빔에 의해 생성된 열을 이용. 전자가 가공물에 부딪히고 그 운동 에너지가 열에너지로 변하여 금속을 가열하여 가공물의 측면이 접합되고 동결 후 용접이 형성될 수 있습니다.

공정은 약 2 x 10-7 ~ 2 x 10-6 psi(0.0013 ~ 0.0013 Pa)의 압력으로 진공 챔버에서 수행됩니다. 공기 분자와 충돌할 때 전자의 에너지 손실을 방지하기 위해 이러한 고진공 id가 필요합니다.

전자는 음극(전자총)에서 방출됩니다. 음극과 양극 사이에 사용되는 고전압(약 150kV)으로 인해 전자는 광속의 30~60%까지 자극됩니다. 전자의 운동 에너지는 대상 용접을 녹이기에 충분합니다. 전자의 에너지 중 일부는 X선 조사로 변환됩니다.

전기장에 의해 자극된 전자는 집속 코일의 얇은 빔으로 집속됩니다. 편향 코일은 용접부를 따라 전자빔을 움직입니다. 전자빔은 두께가 0.004인치(0.01mm)에서 최대 6인치(150mm) 강철 및 최대 20인치(500mm) 알루미늄인 공작물을 용접할 수 있습니다.

전자빔 용접 사용 가능 내화 금속(텅스텐, 몰리브덴, 니오븀) 및 화학적 활성 금속(티타늄, 지르코늄, 베릴륨)과 같은 다른 용접 방법으로는 거의 용접되지 않는 금속을 포함하여 모든 금속을 결합합니다.

전자빔 용접은 또한 이종 금속을 접합할 수 있습니다. 그림과 같이 정렬이 됩니다.

전자빔 용접의 장점

  1. 단단한 연속 용접.
  2. 왜곡이 적습니다.
  3. 좁은 용접부 및 좁은 열영향부
  4. 충전재가 필요하지 않습니다.
  5. 균일한 금속과 확산 금속을 모두 용접할 수 있습니다.
  6. 전자빔 용접 공정은 높은 금속 접합율을 제공합니다.
  7. 단단한 재료를 용접하는 데 사용할 수 있습니다.
  8. 높은 표면 조도 용접을 제공합니다.
  9. 진공에서의 전체 공정은 용접 결함이 적습니다.

전자빔 용접의 단점

  1. 장비가 매우 비쌉니다.
  2. 제작비가 많이 든다.
  3. 이 유형의 용접에는 X선 방사선이 있습니다.
  4. 자본 또는 설치 비용이 높습니다.
  5. 정기적인 유지 관리가 필요합니다.
  6. 작업물의 크기는 진공 챔버에 따라 제한됩니다.
  7. 고도로 숙련된 노동력이 필요합니다.

전자빔 용접의 응용

  1. 항공우주산업과 해양산업의 기반시설 공사에 사용됩니다.
  2. 이 유형의 용접은 일반적으로 자동차 산업에서 기어, 변속기 시스템, 터보차저 등을 연결하는 데 사용됩니다.
  3. EBM은 티타늄과 그 합금을 접합하는 데 사용됩니다.
  4. 전자 산업에서 전자 커넥터를 용접하는 데 사용됩니다.
  5. 이 EBM 용접 공정은 원자로 및 의료 산업에서도 사용됩니다.

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