第一篇：電子束偏轉(zhuǎn)與聚焦實(shí)驗(yàn)報(bào)告

告 南 昌 大 學(xué) 物 理 實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告 課程名稱: :

普通 物理實(shí)驗(yàn)(2）

實(shí)驗(yàn)名稱：

電子束得偏轉(zhuǎn)與聚焦

學(xué)院：

專業(yè)班級(jí)：

學(xué)生姓名: :

學(xué)號(hào)：

實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：

座位號(hào)：

實(shí)驗(yàn)時(shí)間: :

一、

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?：

1、了解示波管得構(gòu)造與工作原理。

2、定量分析電子束在勻強(qiáng)電場(chǎng)作用下得偏轉(zhuǎn)情況與在均勻磁場(chǎng)作用 下得偏轉(zhuǎn)情況。、3.表用多字?jǐn)?shù)用使范規(guī)會(huì)學(xué)?、4.法方得荷比子電量測(cè)法焦聚磁會(huì)學(xué)?二、實(shí)驗(yàn)儀器：

? ＥB—Ⅲ電子束實(shí)驗(yàn)儀、直流穩(wěn)壓電源３０V,２Ａ、數(shù)字多用表。

三、

實(shí)驗(yàn)原理: :

1、示波管得結(jié)構(gòu)

示波管又稱為陰極射線管,其密封在高真空得玻璃殼之中,它得構(gòu)造如圖1所示，主要包括三個(gè)部分:前端為熒光屏,（Ｓ,其用來(lái)將電子束得動(dòng)能變?yōu)楣猓虚g為偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)(Y:垂直偏轉(zhuǎn)板,Ｘ：水平偏轉(zhuǎn)板）,后端為電子槍（Ｋ:陰極，G：柵極，A1：聚焦陽(yáng)極，Ａ2:第二陽(yáng)極,A3：前加速陽(yáng)極）。燈絲H用６、3Ｖ交流供電，其作用就是將陰極加熱,使陰極發(fā)射電子,電子受陽(yáng)極得作用而加速。

2、電聚焦原理

電子射線束得聚焦就是電子束管必須解決得問(wèn)題.在示波管中，陰極被加熱發(fā)射電子，電子受陽(yáng)極產(chǎn)生得正電場(chǎng)作用而加速運(yùn)動(dòng),同時(shí)又受柵極產(chǎn)生得負(fù)電場(chǎng)作用只有一部分電子能夠通過(guò)柵極小孔而飛向陽(yáng)極。柵極G得電壓一般要比陰極K得電壓低２0～100V，由陰極發(fā)射電子，受到柵極與陰極間減速電場(chǎng)得作用,初速度小得電子被阻擋,而那些初速度大得電子可以通過(guò)柵極射向熒光屏。所以調(diào)節(jié)柵極電壓得高低可以控制射向熒光屏得電子數(shù),從而控制熒光屏上得輝度.當(dāng)柵極上得電壓負(fù)到一定得程度時(shí)，可使電子射線截止，輝度為0。

加速電極得電壓比陰極電位高幾百伏至上千伏。前加速陽(yáng)極，聚焦陽(yáng)極與第二陽(yáng)極就是由同軸得金屬圓筒組成.由于各電極上得電壓不同,在它們之間形成了彎曲得等勢(shì)面、電場(chǎng)線。這樣就使電子束得路徑發(fā)生彎曲，這類似光線通過(guò)透鏡那樣產(chǎn)生了會(huì)聚與發(fā)散，這種電器組合稱為電子透鏡。改變電極間得電壓分布，可以改變等勢(shì)面得彎曲程度,從而達(dá)到電子束得聚焦。

3、電偏轉(zhuǎn)原理

在示波管中，電子從被加熱得陰極K逸出后,由于受到陽(yáng)極電場(chǎng)得加速作用，使電子獲得沿示波管軸向得動(dòng)能。電場(chǎng)力做得功ｅU應(yīng)等于電子獲得得動(dòng)能 2m21v eU ?

?

(1）

即,比正成根方平得2Ｕ壓電得2A極陽(yáng)二第與ｚv度速得動(dòng)運(yùn)軸Ｚ沿子電,然顯?22v Umez?

(2）

若在電子運(yùn)動(dòng)得垂直方向加一橫向電場(chǎng),電子在該電場(chǎng)作用下將發(fā)生橫向偏轉(zhuǎn)，如圖2所示。

若偏轉(zhuǎn)板板長(zhǎng)為l、偏轉(zhuǎn)板末端到屏得距離為L(zhǎng)、偏轉(zhuǎn)電極間距離為d、軸向加速電壓（即第二陽(yáng)極A2電壓）為U2,橫向偏轉(zhuǎn)電壓為Ｕd,則熒光屏上光點(diǎn)得橫向偏轉(zhuǎn)量D由下式給出：

dlUUL Dd2)2l（2? ?

?)3（? 由式(３）可知，當(dāng)U2不變時(shí)，偏轉(zhuǎn)量D隨Ud得增加而線性增加。所以，根據(jù)屏上光點(diǎn)位移與偏轉(zhuǎn)電壓得線性關(guān)系,可以將示波管做成測(cè)量電壓得工具。若改變加速電壓U２，適當(dāng)調(diào)節(jié)U1到最佳聚焦，可以測(cè)定Ｄ—Ud直線隨U2改變而使斜率改變得情況。

４、磁偏轉(zhuǎn)原理 子越飛v度速以么那,場(chǎng)磁勻均個(gè)一加外向方Ｘ得軸Z直垂在若，后2Ａ過(guò)通子電?電子在Y方向上也會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，如圖所示。

由于電子受洛倫茲力F=eBv作用，F(xiàn)得大小不變，方向與速度方向垂直,因此電子在F得作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力就就是向心力,即有eＢv=mv2/R，所以 eBRzmv?）4(???況情得小較φ角轉(zhuǎn)偏在.屏光熒達(dá)到射直,出飛向方線切圓沿將后場(chǎng)磁開離子電?下，近似得有 LDRl? ? ? tan

(5）

彎小微得屏光熒略忽（量轉(zhuǎn)偏得點(diǎn)亮上屏光熒在子電為D，度寬場(chǎng)磁為l,中式?曲)，L為從橫向磁場(chǎng)中心到熒光屏得距離。

由此可得偏轉(zhuǎn)量D與外加磁場(chǎng)Ｂ、加速電壓U２等得關(guān)系為 22lmUeBL D ?）６（??

實(shí)驗(yàn)中得外加橫向磁場(chǎng)由一對(duì)載流線圈產(chǎn)生,其大小為 nI K B0? ?）７(? ?,中式?0? 為真空中得磁導(dǎo)率，n為單位長(zhǎng)度線圈得匝數(shù),Ｉ為線圈中得勵(lì)磁電流，K為線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)公式得修正系數(shù)（1 0 ? ? K）

由此可得偏轉(zhuǎn)量D與勵(lì)磁電流I、加速電壓U2等得關(guān)系為 202lmUeL nI K D ? ?)８(???

當(dāng)勵(lì)磁電流I(即外加磁場(chǎng)B）確定時(shí),電子束在橫向磁場(chǎng)中得偏轉(zhuǎn)量Ｄ與加速電壓Ｕ ２ 得平方根成反比。、5 理原量測(cè)得比質(zhì)荷子電與焦聚磁? 帶點(diǎn)粒子得電量與質(zhì)量得比值叫荷質(zhì)比，就是帶電微觀粒子得基本參量之一。測(cè)定荷質(zhì)比得方法很多，本實(shí)驗(yàn)采用磁聚焦法.電子運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)平行，故磁場(chǎng)對(duì)電子運(yùn)動(dòng)不產(chǎn)生影響.電子流得軸線速率為 meU 2//2v ?）9（??大不值幅個(gè)一加上Y板極轉(zhuǎn)偏對(duì)一在若。量質(zhì)與量荷電子電為別分ｍ,ｅ，中式?得交變電壓，則電子流通過(guò)Y后就獲得一個(gè)與管軸垂直分量?v。如暫不考慮電子軸向速度分量v // 得影響，則電子在磁場(chǎng)得洛倫茲力Ｆ得作用下（該力與?v 垂直），在垂直于軸線得平面上作圓周運(yùn)動(dòng),即該力起著向心力得作用，Ｆ=e?v B=m2v ? /R,由此可得到電子運(yùn)動(dòng)得軌道半徑m BeR/v ?? ,?v 越大軌道半徑亦越大,電子運(yùn)動(dòng)一周所需要得時(shí)間（即周期)為 Bme RT ??2v2? ??

(1０）

率速及徑半道軌與期周轉(zhuǎn)旋得子電明說(shuō)這??v 無(wú)關(guān).若再考慮v ／／ 得存在，電子得運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)為一螺旋線.在一個(gè)周期內(nèi)，電子前進(jìn)距離(稱螺距）為 emUBT v2//2 2h?? ?）1１(?量分直垂得度速子電刻時(shí)同不于由??v 度不同，故在磁場(chǎng)得作用下，各電子將沿不同半徑得螺線前進(jìn).然而,由于她們速度得平行分量v /／ 均相同，所以電子在做螺線運(yùn)動(dòng)時(shí)，它們從同一點(diǎn)出發(fā),盡管各個(gè)電子得?v 各不相同,但經(jīng)過(guò)一個(gè)周期后,它們又會(huì)在距離出發(fā)點(diǎn)相距一個(gè)螺距得地方重新相遇，這就就是磁聚焦得基本原理。由式（11）可得 2 2228 e B h U m ? ?

??（１2）

：算計(jì)式下由以可,B度強(qiáng)性感磁得管線螺直長(zhǎng)?20D LNIB???

?（13)

將式(13）代入式（1２），可得電子荷質(zhì)比為: 202 222)()(8 e NIh D L U m ? ? ?)41（??22eIUkm?）51(??式中

?202 2 2)()(8kNhD L?? ??

?（1６）

7258、4＝k，儀驗(yàn)實(shí)束子電得用使驗(yàn)實(shí)本? ? 1０8

四、

實(shí)驗(yàn) 內(nèi)容 ：

?(1)開啟電子束實(shí)驗(yàn)儀電源開關(guān) 都鈕旋調(diào)可切一上板面，置位”束子電“向打關(guān)開擇選”比質(zhì)荷—束子電“將?旋至中部，此時(shí)在熒光屏上能瞧到一亮斑。適當(dāng)調(diào)節(jié)輝度,并調(diào)節(jié)聚焦，使屏上光點(diǎn)聚成一圓點(diǎn)。（注：光點(diǎn)不能太亮,以免燒壞熒光屏)

（２）光點(diǎn)調(diào)零，點(diǎn)圓心中得軸X于位點(diǎn)光使，鈕旋”零調(diào)軸 X“與“節(jié)調(diào)軸 X“節(jié)調(diào)節(jié)調(diào)軸 Ｘ?且左、右偏轉(zhuǎn)得最大距離都接近于滿格。Y 軸調(diào)節(jié)用數(shù)字萬(wàn)能表電壓檔接近于“Ｙ 偏電壓表”+、－兩端,緩慢調(diào)節(jié)“Y 軸調(diào)節(jié)“旋鈕使數(shù)字萬(wàn)能表讀數(shù)為0，然后調(diào)節(jié)“Y 軸調(diào)零”旋鈕使光點(diǎn)位于Ｙ 軸得中心原點(diǎn)。

(3）測(cè)量 隨 得變化 壓電極陽(yáng)定取,鈕旋壓電極陽(yáng)節(jié)調(diào)? ,用數(shù)字萬(wàn)能表分別測(cè)出時(shí)得（垂直電壓）值列表記錄。

再取，再測(cè) 為上述值時(shí)得 值記錄表中。)4（化變得 流電轉(zhuǎn)偏磁隨 量轉(zhuǎn)偏量測(cè)?使亮光點(diǎn)回到Y(jié) 軸得中心原點(diǎn),取，用數(shù)字萬(wàn)用表得 檔測(cè)量磁偏轉(zhuǎn)電流。列表記錄 時(shí)得磁偏轉(zhuǎn)電流值,然后改變磁偏轉(zhuǎn)電流方向,再測(cè) 時(shí)得磁偏轉(zhuǎn)電流值。再取 ,重復(fù)前面得測(cè)量。）5（比質(zhì)荷子電? 得測(cè)量

把直流穩(wěn)壓電源得輸出端接到勵(lì)磁電流得接線柱上,電流值調(diào)到0，將“電子束—荷質(zhì)比”開關(guān)置于“荷質(zhì)比”位置,此時(shí)熒光屏上出現(xiàn)一條直線,陽(yáng)極電壓調(diào)到700V。此時(shí)若線較暗，則可將“輝度“旋鈕順時(shí)針增大至剛好能瞧清豎直亮線為止;在增大“陽(yáng)極電壓”至１000V 位置。若能達(dá)到１0０0V 位置，則可固定“輝度“旋鈕，開始正式測(cè)量。逐漸加大勵(lì)磁電流使熒光屏上得直線一邊旋 轉(zhuǎn)一邊縮短，直到變成一個(gè)小亮點(diǎn),讀取電流值，然后將將電流調(diào)回零.再將電流換向開關(guān)板到另一方，重新從零開始增加電流使屏上直線反方向旋轉(zhuǎn)縮短,直到再得到一個(gè)小亮點(diǎn)，讀取電流值。取其平均值，以消除地磁等得影響。改變陽(yáng)極電壓為8００V,900Ｖ,1000V，重復(fù)上述步驟。

五、

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)分析處理: :

? 1、電偏轉(zhuǎn) ７５0V

-１9、6４-14、55 —9、３8-4、62 0 4、92 9、22 1４、75 19、56１5 1０ 5 0 －5 －１0-1５ —20 9０0Ｖ

－22、59 －16、５9-11、56 —5、4９ 0 5、52 12、０８ 17、５8 23、38

２０ 15 10 5 0 —５ －10 —15-20 繪制 圖:

當(dāng)陽(yáng)極電壓為 750Ｖ，電偏轉(zhuǎn)靈敏度 ； 度敏靈轉(zhuǎn)偏電,V０09 為壓電極陽(yáng)當(dāng)?.結(jié)論：

與電偏轉(zhuǎn)靈敏度為線性關(guān)系，且陽(yáng)極電壓越高,電偏轉(zhuǎn)靈敏度越高.、2 轉(zhuǎn)偏磁?750V

７８、2 61、２ 4０、7 18、0５ ０ —1８、３0-37、5-５６、0 －77、4

２０ 15 10 5 ０-5-10-１5-2０ 90０Ｖ

8６、6 ６6、2 44、4 2３、45 0 —19、2 —4０、6 —５8、2 －８1、415 10 5 0-5 —１0-15-20 繪制 圖：

當(dāng)陽(yáng)極電壓為 750V，電偏轉(zhuǎn)靈敏度 ； 度敏靈轉(zhuǎn)偏電，V０0９為壓電極陽(yáng)當(dāng)?.。低越度敏靈轉(zhuǎn)偏電，高越壓電極陽(yáng)且，系關(guān)性線為度敏靈轉(zhuǎn)偏磁與 :論結(jié)?、3（荷比子電? 得公認(rèn)值：）

７５0Ｖ 80０Ｖ 900V １000V

1、48 1、5４ 1、6８ 1、7７

1、４9 1、5７ 1、６6 1、７７

1、485 1、5５5 1、６７ 1、77

1.6５0４ 1．６05５ 1。5660

1。548９

1．5927

9、４4% 六、誤差分析 ：、１在存，置位得點(diǎn)光際實(shí)與置位得點(diǎn)光得察觀眼人，時(shí)轉(zhuǎn)偏磁與轉(zhuǎn)偏電量測(cè)?誤差。

２、測(cè)量電偏轉(zhuǎn)后，再測(cè)量磁偏轉(zhuǎn)，可能電場(chǎng)未完全消除。

3、儀器引起誤差，難以通過(guò)旋鈕將光點(diǎn)準(zhǔn)確調(diào)節(jié)至所需位置。、４點(diǎn)亮小得前向換與得確準(zhǔn)法無(wú)時(shí)點(diǎn)亮小成變線直使流電大加,時(shí)量測(cè)比質(zhì)荷?比對(duì)準(zhǔn).

第二篇：電子束加工的發(fā)展與應(yīng)用

電子束加工的發(fā)展與應(yīng)用

摘要；電子束加工技術(shù)是近年發(fā)展起來(lái)的一種先進(jìn)制造技術(shù)。利用高能量的會(huì)聚電子束的熱效應(yīng)或電離效應(yīng)對(duì)材料進(jìn)行的加工。電子束加工它在精密微細(xì)方面，尤其是在微電子學(xué)領(lǐng)域中得到較多的應(yīng)用機(jī)械加工等方面的應(yīng)用已受到廣泛關(guān)注。主要介紹電子束的原理，發(fā)展與應(yīng)用。關(guān)鍵詞：電子束 電離效應(yīng) 材料加工

0 引言

電子束加工利用電子束的熱效應(yīng)可以對(duì)材料進(jìn)行表面熱處理、焊接、刻蝕、鉆孔、熔煉，或直接使材料升華。電子束加工的特點(diǎn)是功率密度大，能在瞬間將能量傳給工件，而且電子束的能量和位置可以用電磁場(chǎng)精確和迅速地調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制。所以電子束加工應(yīng)用方面非常廣泛，是一種不可或缺的加工方法。電子束加工的原理

1.1電子束原理

電子束是在真空條件下，利用聚焦后能量極高的電子束，以極高的速度沖擊到工件表面極小面積上，在極短的時(shí)間內(nèi)，其能量的大部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，使被沖擊部分的工件材料達(dá)到幾千攝氏度以上的高溫，從而引起材料的局部熔化，被真空系統(tǒng)抽走。電子束加工的基本原理是：在真空中從灼熱的燈絲陰極發(fā)射出的電子，在高電壓作用下被加速到很高的速度，通過(guò)電磁透鏡會(huì)聚成一束高功率密度的電子束。當(dāng)沖擊到工件時(shí)，電子束的動(dòng)能立即轉(zhuǎn)變成為熱能，產(chǎn)生出極高的溫度，足以使任何材料瞬時(shí)熔化、氣化，從而可進(jìn)行焊接、穿孔、刻槽和切割等加工。由于電子束和氣體分子碰撞時(shí)會(huì)產(chǎn)生能量損失和散射，因此，加工一般在真空中進(jìn)行。電子束加工是以高能電子束流作為熱源,對(duì)工件或材料實(shí)施特殊的加工,是一種完全不同于傳統(tǒng)機(jī)械加工的新工藝。電子束加工的發(fā)展

2.1電子束世界發(fā)展

電子束加工技術(shù)起源于德國(guó)。德國(guó)物理學(xué)家1948年發(fā)明了第一臺(tái)電子束加工設(shè)備(主要用于焊、接)．1949年,德國(guó) 首次利用電子束在厚度為0.5mm的不銹鋼板上加工出直徑為小于0.2mm的小孔。從而開辟了電子束在材料加工領(lǐng)域的新天地。1957年法國(guó)原子能委員會(huì)薩克萊核子研究中心研制成功世界上第一臺(tái)用于生產(chǎn)的電子束焊接機(jī),其優(yōu)良的焊接質(zhì)量引起人們廣泛重視。20世紀(jì)60年代初期,人們已經(jīng)成功地將電子束打孔、銑切、焊接、鍍膜和熔煉等工藝技術(shù)應(yīng)用到各工業(yè)部門中,促進(jìn)了尖端技術(shù)的發(fā)展。微電子學(xué)的發(fā)展對(duì)集成電路元件的集成度要求不斷提高,因而對(duì)光刻工藝提出了更高的要求,掃描電子束曝光機(jī)研制成功。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，目前全世界已有幾千臺(tái)設(shè)備在核工、業(yè)，航空宇航工業(yè)及重型機(jī)械等工業(yè)部門應(yīng)用。世界上電子束加工技術(shù)較先進(jìn)的國(guó)家是德國(guó)、日母、美國(guó)、獨(dú)聯(lián)體以及法國(guó)等。2.2 電子束我國(guó)發(fā)展

我國(guó)自20世紀(jì)60年代初期開始研究電子束加工工藝,經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐,在該領(lǐng)域也取得了一定成果。大連理工大學(xué)三束材料改性國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,采用電子束對(duì)材料表面進(jìn)行照射,研究其對(duì)材料表面的改性。郝勝志等以純鋁材為基礎(chǔ)研究材料,深入研究不同參數(shù)的脈沖電子束轟擊處理對(duì)試樣顯微結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響規(guī)律,進(jìn)而獲得強(qiáng)流脈沖電子束表面改 性的一些微觀物理機(jī)制,通過(guò)載能電子與固體表面的相互作 用過(guò)程,建立較為合理的實(shí)際加工中的物理模型,利用二維模型數(shù)值計(jì)算方法模擬計(jì)算試樣中的動(dòng)態(tài)溫度場(chǎng)及應(yīng)力場(chǎng)分布。吉林大學(xué)關(guān)慶豐教授帶領(lǐng)的科研小組,對(duì)于強(qiáng)流脈沖電子束作用下金屬材料微觀組織結(jié)構(gòu)的形成與性能進(jìn)行研究。張萬(wàn)金教授對(duì)于采用電子束輻照對(duì)新型質(zhì)子交換膜的合成及性能的影響進(jìn)行研究等。雖然我國(guó)對(duì)于電子束加工目前已在儀器儀表、微電子、航空航天和化纖工業(yè)中得到很好應(yīng)用,電子束打孔、切槽、焊接、電子束曝光和電子束熱處理等也都陸續(xù)進(jìn)入生產(chǎn),但從電子束加工技術(shù)現(xiàn)狀及新的發(fā)展趨勢(shì)可以看出,我國(guó)在該領(lǐng)域的研究與世界先進(jìn)水平差距很大。我們?cè)诮窈蟮陌l(fā)展上是要有很大的路要走，還有很多問(wèn)題需要我們解決。電子束加工的特點(diǎn)

3.1電子束加工的特點(diǎn)

電子束加工屬于精密微細(xì)加工電子束能夠極其細(xì)微的聚焦，因此加工面積可以很小，是一種精密的加工方法；電子束加工是在真空狀態(tài)下進(jìn)行,對(duì)環(huán)境幾乎沒(méi)有污染。加工材料范圍廣電子束能量密度很高，工件不受外界機(jī)械力作用，不產(chǎn)生宏觀應(yīng)力和變形，因此加工材料范圍非常廣，可以加工脆性、韌性的導(dǎo)體、非半導(dǎo)體和半導(dǎo)體等材料；電子束加工的精度非常高，表面質(zhì)量好的特點(diǎn)；電子束加工時(shí)，生產(chǎn)率很高，因?yàn)殡娮邮芰棵芏群芨撸约庸どa(chǎn)率很高；電子束加工還有控制性能好的特點(diǎn)，電子束能夠通過(guò)磁場(chǎng)或電場(chǎng)對(duì)其強(qiáng)度、位置、聚焦程度進(jìn)行直接控制，且自動(dòng)化程度高；電子束加工溫度容易控制，但是電子束加工的設(shè)備昂貴，因?yàn)殡娮邮庸ば枰徽讓Ｓ迷O(shè)備和真空系統(tǒng)，設(shè)備價(jià)格非常較貴，所以加工成本高。電子束加工的應(yīng)用

4.1電子束應(yīng)用

電子束加工有著許多特點(diǎn)，以至于電子束加工在材料加工中的應(yīng)用非常廣泛。電子束加工目前已被廣泛地應(yīng)用于高硬度、易氧化或韌性材料的微細(xì)小孔的打孔,復(fù)雜形狀的銑切,金屬材料的焊接、熔化和分割,表面淬硬、光刻和拋光,以及電子行業(yè)中的微型集成 電路和超大規(guī)模集成電路等的精密微細(xì)加工中。隨著研究的不斷深入,電子束加工已成為高科技發(fā)展中不可或缺的特種加工手段之一。4.1電子束焊接

在材料加工中電子束焊接具有焊縫深寬比大，焊接速度快，工件熱變形小，焊縫物理性能好工藝適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。并且能改善接頭機(jī)械性能減少的缺陷保證焊接的穩(wěn)定性和重復(fù)性。因而具有極為廣闊的應(yīng)用前景。電子束焊接的加工范圍極為廣泛，尤其是在焊接大型鋁合金零件中電子束焊接工藝具有極大的優(yōu)勢(shì)并且可用于不同金屬之間的連接。電子束焊接代替了過(guò)去的氬弧焊焊接大型鋁合金筒體在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)得到了性能良好的焊接接頭。4.2電子束在打孔

電子束在打孔方面的應(yīng)用也很廣闊，電子束打孔技術(shù)能加工各種孔。其中包括異形孔，斜孔，錐孔還有彎孔等。電子束打孔具有生產(chǎn)效率高加工材料范圍廣，加工質(zhì)量好，無(wú)毛刺和再鑄層等缺陷。電子束打孔在國(guó)外已被廣泛應(yīng)用于航空核工業(yè)以及電子化學(xué)等工業(yè)如噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片及其他零件的冷卻孔，渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室頭部及燃?xì)鉁u輪化纖噴絲頭和電子電路印刷板等。在用電子束對(duì)材料進(jìn)行打孔加工時(shí),每個(gè)電子束脈沖打一個(gè)孔,脈沖寬度一般只有幾毫秒,脈沖的速率快,打孔的速度可以達(dá)到每秒幾個(gè)到3000個(gè)孔。電子 束脈沖的能量高,不受材料硬度的限制,沒(méi)有磨損,可以對(duì)難熔、高強(qiáng)度和非導(dǎo)電材料進(jìn)行打孔加工。并且電子束的束斑形狀可控,加工效率高,加工材料的適應(yīng)范圍廣,加工精度高、質(zhì)量好,無(wú)缺陷,一般不需要二次加工。目前,電子束打孔的范圍是:實(shí)際生產(chǎn)中,加工直徑為0.1mm至.8mm之間,最大深度為5mm;在實(shí)驗(yàn)室中,加工直徑為在0.05mm至1.5mm之間,最大深度為10mm。4.3 電子束物理氣相沉積

電子束物理氣相沉積是電子束技術(shù)與物理氣相沉積技術(shù)的有機(jī)結(jié)合,是利用高能電子轟擊沉積材料,使其迅速升溫氣化而凝聚在基體材料表面的一種表面加工工藝。根據(jù)沉積材料的性質(zhì),可以使涂層具有優(yōu)良的隔熱、耐磨、耐腐蝕和耐沖刷性能,對(duì)基體材料產(chǎn)生一定的保護(hù)作用。主要包括在制備微層材料，微層材料是指納米和微米多層材料具有可設(shè)計(jì)性強(qiáng)的特點(diǎn),可通過(guò)選擇材料體系、設(shè)計(jì)多層結(jié)構(gòu)、調(diào)整制備工藝以及主要工藝參數(shù),對(duì)材料的基本性能進(jìn)行控制,以獲得滿足各種不同用途的材料；航空和航天發(fā)動(dòng)機(jī)方面的應(yīng)用；熱障涂層是由絕熱性能良好的陶瓷材料構(gòu)成,它沉積在耐高溫金屬或超合金表面,熱障涂層對(duì)于基底材料起到隔熱作用,降低基底溫度,使得用其制成的器件能在高溫下運(yùn)行；防腐涂層由于EB2PVD技術(shù)制備出的涂層致密程度高,對(duì)于在腐蝕環(huán)境下工作的零件,其防腐效果非常好。耐磨涂層等方面的應(yīng)用。

結(jié)論

電子束加工是特種加工的一部份，隨著科技的發(fā)展，特種加工技術(shù)將會(huì)越用越廣沒(méi)，我們的時(shí)代發(fā)展速度越來(lái)越快。無(wú)論是在效率上還是在精度上我們的技術(shù)都會(huì)更加成熟的。所以電子束加工技術(shù)在今后也會(huì)有更多的發(fā)展在更多方面進(jìn)行應(yīng)用的在不同的領(lǐng)域不斷的發(fā)展。很值得我們探索。[參考文獻(xiàn)] [1] 周廣德電子束焊機(jī)拄術(shù)的新進(jìn)展．第三屆電子束焊接學(xué)術(shù)年會(huì)文.1993.P85 [2] 劉春飛,張益坤.電子束焊接技術(shù)發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及 展望(Ⅱ)[J].航天制造技術(shù),2003(02)[3] 周廣德．電子束焊接技術(shù)的新進(jìn)展．第三屆電子束焊接學(xué)術(shù)年會(huì)論文集1993 [4] 范玉殿．電子書和離子束加工．機(jī)械工業(yè)出版社．1989 [5] 劉景順,曾崗,李明偉,等.電子束物理氣相沉積(EB2PVD)技術(shù)研究及應(yīng)用進(jìn)展[J].材料導(dǎo)報(bào),2007,11,21(Ⅸ)[6] 車琴香,黃錦文IgorLPobol.電子束表面工程的技術(shù)發(fā)展水平[J].中國(guó)設(shè)備管理,2000(8).[10] 電子束加工[J].機(jī)械制造,1996(7)[7] 李金桂.現(xiàn)代表面工程的重大進(jìn)展[J].材料保護(hù), 2000,1,33(1).

第三篇：先進(jìn)激光焊接與電子束焊接技術(shù)發(fā)展及其應(yīng)用

高能束焊接論文

先進(jìn)激光焊接與電子束焊接技術(shù)發(fā)展及其應(yīng)用

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先進(jìn)激光焊接與電子束焊接技術(shù)發(fā)展及其應(yīng)用

摘要:介紹激光焊接與電子束焊接技術(shù)的發(fā)展歷史，闡明這兩種焊接的發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀及未來(lái)的發(fā)展前景，論述這兩種焊接工藝的特點(diǎn)及需進(jìn)一步研究與探討的問(wèn)題，將激光焊接(LBW)與電子束焊接(EBW)進(jìn)行分析，指出這兩種焊接工藝的優(yōu)勢(shì)所在及其存在的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：激光焊接 電子束焊接 發(fā)展與應(yīng)用

前言

焊接，作為現(xiàn)代重要的加工技術(shù)之一，自1882年出現(xiàn)碳孤焊開始，迄今己經(jīng)歷了100多年的發(fā)展歷程，為了適應(yīng)工業(yè)發(fā)展及技術(shù)進(jìn)步的需要，先后產(chǎn)生了埋弧焊、電阻焊、電渣 悍及各種氣體保護(hù)焊等一系列新的焊接方法。進(jìn)入20世紀(jì)50年代后，隨著焊接新工藝和新能源的開發(fā)研究，等離子弧切割與焊接、真空電子束焊接及激光焊接等高能束技術(shù)也陸續(xù)應(yīng)用到各工業(yè)部門，使焊接技術(shù)達(dá)到了一個(gè)新的水平。特別是近年來(lái)，各種尖端工業(yè)的發(fā)展需求，不斷提出了具有特殊性能材料的焊接問(wèn)題，如高強(qiáng)鋼、超高強(qiáng)鋼、特種耐熱耐腐蝕鋼、高強(qiáng)不銹鋼、特種合金及金屬間化合物、復(fù)合材料、難熔金屬及異種材料焊接等等。激光焊接技術(shù)與其它熔化焊相比獨(dú)具的深寬比高，焊縫寬度小，熱影響區(qū)小、變形小，焊接速度快，焊縫質(zhì)量高，無(wú)氣孔，可精確控制，聚焦光點(diǎn)小，定位精度高，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)。電子束焊接具有其它熔焊方法難以比擬的優(yōu)勢(shì)和特殊功能:其焊接能量密度極高，容易實(shí)現(xiàn)金屬材料的深熔透焊接、焊縫窄、深寬比大、焊縫熱影響區(qū)小、焊接殘余變形小、焊接工藝參數(shù)容易精確控制、重復(fù)性和穩(wěn)定性好等。這兩個(gè)焊接方法在各種加工制造業(yè)中得到了高度重視。激光焊接技術(shù)

激光焊接是一種新型的熔化焊接方式，是利用原子受激輻射的原理，使工作物質(zhì)(激光材料)受激而產(chǎn)生的一種單色性好、方向性強(qiáng)、強(qiáng)度很高的激光束。聚焦后的激光束最高能量密度可達(dá)1013w/cm2，在千分之幾秒甚至更短時(shí)間內(nèi)將光能轉(zhuǎn)換成熱能，溫度可達(dá)一萬(wàn)攝氏度以上，利用這種高能量的激光脈沖對(duì)材料進(jìn)行微小區(qū)域內(nèi)的局部加熱，激光輻射的能量通過(guò)熱傳導(dǎo)向材料的內(nèi)部擴(kuò)散，將材料熔化后形成特定熔池，從而達(dá)到焊接的目的。激光焊接主要針對(duì)薄壁材料、精密零件的焊接，可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)焊、對(duì)接焊、疊焊、密封焊等。

激光焊接中應(yīng)用的激光器主要有兩大類，一類是固體激光器，又稱Nd: YAG激光器。Nd(欽)是一種稀土族元素，YAG代表憶鋁拓榴石，晶體結(jié)構(gòu)與紅寶石相似。Nd: YAG激光器波長(zhǎng)為1.06mm，主要優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)生的光束可以通過(guò)光纖傳送，因此可以省去復(fù)雜的光束傳送系統(tǒng)，適用于柔性制造系統(tǒng)或遠(yuǎn)程加工，通常用于焊接精度要求比較高的工件。另一類是氣體激光器，又稱CO2激光器，分子氣體作工作介質(zhì)，產(chǎn)生平均為10.6mm的紅外激光，可以連續(xù)工作并輸出很高的功率，標(biāo)準(zhǔn)激光功率在2—5千瓦之間。1.1激光焊接的種類

激光焊接分為脈沖激光焊接和連續(xù)激光焊接兩大類。脈沖激光焊特別適用于對(duì)電子工業(yè)和儀表工業(yè)微形件的焊接，可以實(shí)現(xiàn)薄片(0.2mm以上)、薄膜(幾微米到幾十微米)、絲與絲(直徑0.02—2mm)、密封縫焊和異種金屬、異種材料的焊接，如集成電路外引線和內(nèi)引線(硅片上蒸鍍有的鋁膜和厚鋁箔間)的焊接，微波器件中速調(diào)管的擔(dān)片和鑰片的焊接，零點(diǎn)幾毫米不銹鋼、銅、鎳、擔(dān)等金屬絲的對(duì)接、重迭、十字接、T字接，密封性微型繼電器、石英晶體器件外殼和航空儀表零件的焊接等。連續(xù)激光焊接主要使用CO2大功率氣體激光器，適合于從薄板精密焊到50mm厚板深穿入焊的各種焊接。

1.2激光焊接的特點(diǎn)

激光焊接與傳統(tǒng)的熔焊工藝相比，具有的優(yōu)勢(shì)主要集中在以下幾個(gè)方面:(1)能量密度大且放出極其迅速，在高速加工中能避免熱損傷和焊接變形，可進(jìn)行精密零件、熱敏感性材料加工。

(2)被焊材料不易氧化，可以在大氣中焊接，不需要?dú)怏w保護(hù)或真空環(huán)境。

(3)激光可對(duì)絕緣材料直接焊接，對(duì)異種金屬材料焊接比較容易，甚至能把金屬與非金屬焊接在一起。

(4)激光焊接裝置不需要與被焊接工件接觸。激光束可用反射鏡或偏轉(zhuǎn)棱鏡將其在任何方向上彎曲或聚焦，還可用光導(dǎo)纖維將其引到難以接近的部位進(jìn)行焊接。激光還可以穿過(guò)透明材料進(jìn)行聚焦，因此可以焊接一般方法難以接近的接頭或無(wú)法安置的接焊點(diǎn)，如真空管中電極的焊接。

(5)激光束不會(huì)帶來(lái)任何磨損，且能長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作。激光焊接的不足主要表現(xiàn)在以下兩點(diǎn):(1)要求焊件裝配精度高，且要求光束在工件上的位置不能有顯著偏移。這是因?yàn)榧す饩劢购蠊獍叱叽缧?，焊縫窄。如工件裝配精度或光束定位精度達(dá)不到要求，很容易造成焊接缺陷。

(2)激光器及其相關(guān)系統(tǒng)的成本較高，一次性投資比較大。2激光焊接在加工生產(chǎn)中的應(yīng)用

激光焊接最主要的應(yīng)用領(lǐng)域是汽車、航空航天、船舶等加工中的焊接制造。以汽車制造為例，激光焊接己實(shí)現(xiàn)規(guī)模化，并且己出現(xiàn)了相關(guān)的自動(dòng)生產(chǎn)線和焊接機(jī)器人。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，在歐美發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家中，有50%—70%的汽車零部件是用激光加工來(lái)完成的。其中主要以激光焊接和激光切割為主，激光焊接在汽車工業(yè)中己成為標(biāo)準(zhǔn)工藝。我國(guó)汽車工業(yè)界也開始重視這種先進(jìn)的焊接技術(shù)，如率先使用激光焊接技術(shù)的上海大眾，新近上市的多功能轎車的車身上，使用激光焊接技術(shù)的總長(zhǎng)度達(dá)到41米。汽車工業(yè)中，激光技術(shù)主要用于車身拼焊、焊接和零件焊接。

激光用于車身面板的焊接可將不同厚度和具有不同表面涂鍍層的金屬板焊在一起，然后再進(jìn)行沖壓，這樣制成的面板結(jié)構(gòu)能達(dá)到最合理的金屬組合。由于很少變形，也省去了二次加工。激光焊接加速了用車身沖壓零件代替鍛造零件的進(jìn)程。采用激光焊接，可以減少搭接寬度和一些加強(qiáng)部件，還可以壓縮車身結(jié)構(gòu)件本身的體積。僅此一項(xiàng)車身的重量可減少50kg左右。而且激光焊接技術(shù)能保證焊點(diǎn)連接達(dá)到分子層面的接合，有效提高了車身的剛度和碰撞安全性，同時(shí)有效降低了車內(nèi)噪聲。

激光拼焊是在車身設(shè)計(jì)制造中，根據(jù)車身不同的設(shè)計(jì)和性能要求，選擇不同規(guī)格的鋼板，通過(guò)激光截剪和拼裝技術(shù)完成車身某一部位的制造，例如前檔風(fēng)玻璃框架、車門內(nèi)板、車身底板、中立柱等。激光拼焊具有減少零件和模具數(shù)量、減少點(diǎn)焊數(shù)目、優(yōu)化材料用量、降低零件重量、降低成本和提高尺寸精度等好處。而激光焊接主要用于車身框架結(jié)構(gòu)的焊接，例如頂蓋與側(cè)面車身的焊接，傳統(tǒng)焊接方法的電阻點(diǎn)焊己經(jīng)逐漸被激光焊接所代替。用激光焊接技術(shù)，工件連接之間的接合面寬度可以減少，既降低了板材使用量也提高了車體的剛度，目前己經(jīng)被世界上部分生產(chǎn)高檔轎車的大汽車制造商和領(lǐng)先的配件供應(yīng)商所采用。

飛機(jī)制造中，它主要應(yīng)用于飛機(jī)大蒙皮的拼接以及蒙皮與長(zhǎng)析的焊接，以保證氣動(dòng)面的外形公差。另外在機(jī)身附件的裝配中也大量使用了激光束焊接技術(shù)，如腹鰭和襟翼的翼盒，結(jié)構(gòu)不再是應(yīng)用內(nèi)肋條骨架支撐結(jié)構(gòu)和外加蒙皮完成，而是應(yīng)用了先進(jìn)的飯金成形技術(shù)后，采用激光焊接技術(shù)在三維空間完成焊接拼合，不僅產(chǎn)品質(zhì)量好，生產(chǎn)效率高，而且工藝再現(xiàn)性好，減重效果明顯。

珠寶首飾行業(yè)中，激光焊接可滿足美觀性及不同材質(zhì)間焊接，己被廣泛用于金銀首飾補(bǔ)孔、點(diǎn)焊砂眼、焊鑲口等。

激光焊接中的熔覆技術(shù)己成為模具修補(bǔ)的主要技術(shù)，航空業(yè)界用此技術(shù)進(jìn)行航空發(fā)動(dòng)機(jī)Ni基渦輪葉片耐熱、耐磨層的修復(fù)。激光熔覆與其它表面改性方法相比，加熱速度快、熱輸入少，變形極小，結(jié)合強(qiáng)度高，稀釋率低，改性層厚度可精確控制，定域性好、可達(dá)性好、生產(chǎn)效率高。

其它諸如手機(jī)電池、電子元件、傳感器、鐘表、精密機(jī)械、通信等行業(yè)都己引入了激光焊接技術(shù)。

激光焊接由于設(shè)備投入較高，目前只是在高附加值的領(lǐng)域里應(yīng)用較多，即使在這些領(lǐng)域里，激光焊接長(zhǎng)期以來(lái)也并沒(méi)有被充分利用。不過(guò)隨著新的激光焊接技術(shù)和設(shè)備的研發(fā)，激光焊接正在逐漸擠進(jìn)長(zhǎng)期以來(lái)一直被傳統(tǒng)焊接技術(shù)所占據(jù)的“領(lǐng)地”。3激光焊接技術(shù)的發(fā)展前景與面臨的挑戰(zhàn)

目前，在激光焊接技術(shù)研究與應(yīng)用方面處于世界領(lǐng)先水平的國(guó)家有德國(guó)、日本、瑞士和美國(guó)等國(guó)。橫流連續(xù)CO2激光加工設(shè)備的輸出功率可達(dá)20kW，脈沖Nd: YAG激光器的最大平均輸出功率也己達(dá)到4kW，并且實(shí)現(xiàn)了納秒級(jí)的脈沖寬度。激光焊接能夠?qū)崿F(xiàn)的材料厚度最大己達(dá)80mm，最小為0.05mm，大部分材料的激光焊接質(zhì)量均超過(guò)傳統(tǒng)焊接工藝。激光焊接技術(shù)正朝著低成本、高質(zhì)量的方向發(fā)展，具有很大的發(fā)展?jié)摿桶l(fā)展前景?？梢灶A(yù)料，激光焊接工藝將逐步占據(jù)焊接領(lǐng)域的主要位置，并取代一些傳統(tǒng)落后的焊接方法。

激光焊接技術(shù)在迅猛發(fā)展的同時(shí)，也面臨著一些新的課題，其中包括:高功率低模式激光器的開發(fā)及在焊接中的應(yīng)用;納秒級(jí)短脈沖高峰值功率激光焊接過(guò)程中激光與材料的作用機(jī)制;超薄板材激光焊接工藝的優(yōu)化與接頭性能的檢測(cè);激光焊接時(shí)聲、光、電信號(hào)的反饋控制;激光焊接過(guò)程中等離子體的產(chǎn)生對(duì)焊接質(zhì)量的影響等等。激光焊接技術(shù)面臨的這些新的挑戰(zhàn)，有待于從事激光焊接的研究人員進(jìn)行深入的探討，同時(shí)，這些新問(wèn)題的提出也預(yù)示著激光焊接技術(shù)正向著更加深化的方向發(fā)展。4電子束焊接方法

電子束焊接(EBW)是利用電子槍中陰極所產(chǎn)生的電子在陰陽(yáng)極間的高壓(25—300KV)加速電場(chǎng)作用下被拉出，并加速到很高的速度(0.3—0.7倍光速)，經(jīng)一級(jí)或二級(jí)磁透鏡聚焦后，形成密集的高速電子流，當(dāng)其撞擊在工件接縫處時(shí)，其動(dòng)能轉(zhuǎn)換為熱能，使材料迅速熔化而達(dá)到焊接的目的。其實(shí)，高速電子在金屬中的穿透能力非常弱，如在100KV加速電壓下僅能穿透0.025mm。但電子束焊接中之所以能一次焊透甚至達(dá)數(shù)百毫米，這是因?yàn)楹附舆^(guò)程中一部分材料迅速蒸發(fā)，其氣流強(qiáng)大的反作用力將熔融的底面金屬液體向四周排開，露出新的底面，電子束繼續(xù)作用，過(guò)程連續(xù)不斷進(jìn)行，最后形成一深而窄的焊縫。4.1電子束焊接的特征

由于高能量密度的電子束流集中作用的結(jié)果，使得電子束焊接熔池“小孔”形成機(jī)理與其他熔化焊有所不同。根據(jù)真空度的不同，電子束焊接可分為高真空焊接、低真空焊接和非真空焊接三種。電子束焊接過(guò)程是，高壓加速裝置形成的高功率電子束流，通過(guò)磁透鏡會(huì)聚，492得到很小的焦點(diǎn)(其功率密度可達(dá)10—10W/cm)，轟擊置于真空或非真空的焊件時(shí)，電子的動(dòng)能迅速轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，熔化金屬，?shí)現(xiàn)金屬焊接的目的。電子束焊接的特點(diǎn)可概括如下:（1）電子束斑點(diǎn)直徑小，加熱功率密度大，焊接速度快，焊縫寬度狹窄，熱影響區(qū)小，特別適宜于精密焊接和微型焊接;（2）可獲得深寬比大的焊縫，焊接厚件時(shí)可以不開坡口一次成形;（3）多數(shù)構(gòu)件是在真空條件下焊接，焊縫純潔度局;（4）規(guī)范參數(shù)易于調(diào)節(jié)，工藝適應(yīng)性強(qiáng)。焊接工藝參數(shù)的重復(fù)性和再現(xiàn)性好;（5）適于焊接多種金屬材料;（6）焊接熱輸入低，焊接熱變形小。當(dāng)然電子束焊接方法也有一些不足，如:(1)電子束焊機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，控制設(shè)備精度高，所需費(fèi)用高;（2）冷卻過(guò)程中快速凝固，引起焊接缺陷，如氣孔、焊接脆性等;（3）工件大小受真空室尺寸的限制，每次裝卸工件要求重新抽真空。5電子束焊接在工業(yè)上的應(yīng)用

電子束焊接正廣泛應(yīng)用于各種構(gòu)件，如結(jié)構(gòu)鋼、Ti合金、Al合金、厚大截面的不銹鋼和異種材料的焊接。近年來(lái)，在對(duì)各種材料電子束焊接可焊性和接頭性能研究方面均獲得了可喜的進(jìn)展。在焊接大厚件方面，電子束一直具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。特別是在能源、重工業(yè)及航空工業(yè)中發(fā)展迅速。如在核工業(yè)大型核反應(yīng)堆環(huán)形真空槽和線圈隔板的電子束焊接中，其最大焊接深度達(dá)150 mm,電子束焊接發(fā)揮其深熔焊的特點(diǎn)可一次焊透厚達(dá)150-200mm的鋼板，且焊后不再加工就可投入使用。又如在日本PWR蒸汽發(fā)電機(jī)的安裝和改造中采用的就是電子束焊接，他們采用無(wú)缺陷的焊接程序和步驟，成功地實(shí)現(xiàn)了不銹鋼厚板的電子束焊接。

一直以來(lái)，電子束焊接在航空、航天工業(yè)中的應(yīng)用居多，主要應(yīng)用于飛機(jī)重要承力件和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子部件的焊接上。例如，在美國(guó)近年發(fā)展的F-22戰(zhàn)斗機(jī)機(jī)身段上，由電子束焊接的Ti合金焊縫長(zhǎng)度達(dá)87.6 mm，厚度為6.4-25 mm。同時(shí)，電子束焊接技術(shù)作為柔性很好的工藝方法，不僅在發(fā)動(dòng)機(jī)制造領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用，在渦輪葉片及熱端部件修理領(lǐng)域也有其廣闊的市場(chǎng)。

另外，電子束焊接在電子、儀表和生物醫(yī)藥工業(yè)上也起到了獨(dú)特的作用。由于在這些工業(yè)中，有許多零件對(duì)焊接質(zhì)量要求相當(dāng)高。電子束焊接技術(shù)可以解決電子和儀表工業(yè)中許多精密零件的焊接難題，例如封裝焊接、高熔點(diǎn)金屬焊接、集中加熱焊接、穿透焊接等，其焊縫質(zhì)量高，工件變形小，焊接效率也高。在生物醫(yī)藥業(yè)中對(duì)焊縫清潔度的要求很高，采用電子束焊接可以輕松實(shí)現(xiàn)上述行業(yè)中各種材料的焊接，如Cu一Be合金、Ti合金、不銹鋼以及陶瓷與金屬的焊接等。

憑借EBB能量密度高，加熱和冷卻速度快的特點(diǎn)，采用該焊接技術(shù)可以很好地解決異種材料焊接中出現(xiàn)的兩種材料冶金不相容和性能差異問(wèn)題，因此異種材料的電子束焊接己經(jīng)越來(lái)越得到人們的重視，尤其是厚大異種材料的焊接、金屬和非金屬材料的焊接等。特別是在航空發(fā)動(dòng)機(jī)、精密儀器、刀具刃具制造方面有廣泛的應(yīng)用前景。

為了使電子束焊接技術(shù)獲得更進(jìn)一步的應(yīng)用和發(fā)展，國(guó)內(nèi)外學(xué)者正從以下幾方面著手進(jìn)行研究，即完善超高能密度電子束熱源裝置;掌握電子束品質(zhì)過(guò)計(jì)算機(jī)及CNC控制提高設(shè)備柔性以擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域。近年來(lái)，隨著電子束焊接設(shè)備的不斷改進(jìn)和更新，國(guó)內(nèi)外電子束焊接技術(shù)及其應(yīng)用也有了長(zhǎng)足的發(fā)展，主要內(nèi)容包括:日本大阪大學(xué)研制了600KV 300KW的超高壓電子束熱源裝置，一次焊200mm厚不銹鋼時(shí)，深寬比達(dá)70: 1。歐共體采用德國(guó)阿亨大學(xué)研制的DIA BEAM系統(tǒng)，對(duì)電子束特性進(jìn)行了定量研究，對(duì)大型壁厚80mm圓筒壓力容器電子束焊的環(huán)縫起焊收尾搭接處，通過(guò)電子束焦點(diǎn)及焊接過(guò)程分析，找出了減少和消除圓環(huán)焊縫收尾處缺陷的方法。日本采用填絲雙槍電子束薄板超高速焊接技術(shù)，得到了反面無(wú)飛濺的良好焊縫。近年英國(guó)焊接研究所采用非真空電子束焊接銅制核廢料罐，取得了良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。國(guó)內(nèi)有北京航空工藝所在1992年研制成功了ZD 150-15A高壓電子束焊機(jī)，并用此機(jī)完成了多種航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的焊接，以及導(dǎo)彈殼體、汽車變截面軸、石油鉆頭等多種軍民品。

6電子束焊接的發(fā)展趨勢(shì)

綜上所述，國(guó)內(nèi)外開展電子束焊接技術(shù)研究的廣度和深度在不斷的加大，己經(jīng)在焊接理論和工藝實(shí)踐上取得了積極的研究成果。但由于電子束焊接過(guò)程中電子束與金屬間的深穿快速物理化學(xué)冶金作用，以及當(dāng)前研究分析手段上的局限性，使得焊接機(jī)理的本質(zhì)研究有待進(jìn)一步深入?；陔娮邮附赢惙N材料的優(yōu)越性，當(dāng)前各國(guó)在異種材料的電子束焊接方面逐步擴(kuò)大了異種材料之間連接的研究范圍，目前航空航天用的高溫結(jié)構(gòu)材料及先進(jìn)的新型結(jié)構(gòu)材料與黑色金屬、有色金屬的異種材料的電子束焊接己經(jīng)成為各國(guó)高度關(guān)注的研究熱點(diǎn)。因此，針對(duì)世界電子束焊接技術(shù)的研究走向及國(guó)內(nèi)研究的不足，深入開展異種材料，特別是航空航天用的高溫新型結(jié)構(gòu)材料的電子束焊接機(jī)理及工藝研究有著深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義和良好的應(yīng)用前景。從上述電子束焊接的特征和它在工業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀，不難看出，今后電子束焊接的發(fā)展趨勢(shì)可以概括為:(1)繼續(xù)擴(kuò)大在航空航天工業(yè)中的應(yīng)用范圍，并在修復(fù)領(lǐng)域發(fā)揮作用;(2)焊接設(shè)備將趨向多功能化和柔性化;(3)非真空電子束焊接的研究和應(yīng)用將日益成為熱點(diǎn);(4)在厚大件和批量生產(chǎn)中繼續(xù)發(fā)揮其獨(dú)特優(yōu)勢(shì);(5)電子束焊接將成為空間結(jié)構(gòu)焊接的強(qiáng)有力工具。結(jié)語(yǔ)

激光焊接與電子束焊接是焊接新技術(shù)，其應(yīng)用范圍和焊接能力還并沒(méi)有被人們完全認(rèn)識(shí)，還有待于科技工作者進(jìn)一步研究和開發(fā)。相信不久的將來(lái)，激光焊接與電子束焊接技術(shù)不僅會(huì)在更多的加工領(lǐng)域出現(xiàn)，而且還會(huì)成為這些領(lǐng)域的主流加工技術(shù)之一。

參看文獻(xiàn)：

[1]朱林崎.國(guó)外高能束流焊接技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J].航天工藝，1996(2):48-52.[2]李志遠(yuǎn).先進(jìn)連接方法「M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社 2000.[3]劉金臺(tái).高能密度焊「M].西安:西北工業(yè)大學(xué)出版社1995.[4]王亞軍.電子束加工技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展.航空制造技術(shù)，1995,(增刊1): 28-31.[5]于瑞.激光技術(shù)在汽車制造領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].汽車工業(yè)研究，2007(10):45-47.

第四篇：聚焦“法治與國(guó)際和諧社會(huì)”

9月在我國(guó)舉行的第二十二屆世界法律大會(huì)將圍繞“法治與國(guó)際和諧社會(huì)”這一主題,對(duì)反～的國(guó)際合作、知識(shí)產(chǎn)權(quán)法、法律、法治與法院等22個(gè)專題進(jìn)行研討。日前,22個(gè)專題研討會(huì)的準(zhǔn)備工作已基本就緒。參會(huì)代表踴躍提交論文,目前已收到中方論文70多篇,外方論文30余篇。此次大會(huì)研討的專題體現(xiàn)出三個(gè)特點(diǎn):一是充分考慮與會(huì)代表對(duì)專題的關(guān)注度。本屆法律大會(huì)共有國(guó)內(nèi)外1500余位代表參與,他們分別來(lái)自于法學(xué)理論界、法律教育界、法院、檢察院、律師行業(yè)等法律實(shí)務(wù)界,以及立法機(jī)關(guān)、政府部門、人民政協(xié)、社會(huì)團(tuán)體、大眾傳媒、金融投資、國(guó)際貿(mào)易和科學(xué)技術(shù)等社會(huì)各界,為了體現(xiàn)專題研討的高質(zhì)量和保證本屆大會(huì)取得成效,這些專題有的是當(dāng)今國(guó)際社會(huì)普遍關(guān)注的問(wèn)題,有的是有關(guān)學(xué)科的熱點(diǎn)問(wèn)題;二是選題的廣泛性。研討內(nèi)容涵蓋了法律領(lǐng)域的眾多學(xué)科以及與法律有關(guān)的交叉學(xué)科,如民法、刑法、訴訟法、國(guó)際法、環(huán)境法、網(wǎng)絡(luò)法、知識(shí)產(chǎn)權(quán)法、證券法、～及WTO規(guī)則等;三是研討會(huì)主席和發(fā)言人具有廣泛的代表性。22個(gè)專題的發(fā)言人大約有110多位,他們當(dāng)中既有資深法官、檢察官、律師和著名法學(xué)專家,又有聯(lián)合國(guó)等國(guó)際組織的官員、政府官員、新聞?dòng)浾摺⒔?jīng)貿(mào)專家和非政府組織人士。屆時(shí),中國(guó)首席大法官、最高人民法院院長(zhǎng)肖揚(yáng)將在法律、法治與法院的專題研討會(huì)上作主題發(fā)言。亞洲、歐洲、美洲、非洲、澳洲等有關(guān)國(guó)家的首席大法官或院長(zhǎng),也將對(duì)有關(guān)專題發(fā)表見(jiàn)解。據(jù)悉,本屆世界法律大會(huì)將要討論的22個(gè)專題具體為:

1、法律、法治與法院;

2、程序公正與司法資源的合理配置;

3、司法與傳媒;

4、反～的國(guó)際合作;

5、國(guó)際刑法;

6、國(guó)際恐怖主義;

7、知識(shí)產(chǎn)權(quán)法;

8、不動(dòng)產(chǎn)與財(cái)產(chǎn)法;

9、家庭法;

10、公共健康危機(jī):以市政手段管理突發(fā)事件;

11、證券法:股票交易的違法行為與上市公司的信息披露;

12、市政府與市民參與:其在法治中作用;

13、聯(lián)合國(guó)的地位、作用與改革;

14、世界貿(mào)易組織規(guī)則的發(fā)展與完善;

15、國(guó)際投資與跨國(guó)公司法;

16、國(guó)際服務(wù)貿(mào)易:法律服務(wù)、保險(xiǎn)和銀行業(yè);

17、海事海商法;

18、國(guó)際環(huán)境法、資源法和能源法;

19、～:世界和平與發(fā)展;20、新世紀(jì)的法學(xué)教育與續(xù)職法律教育;

21、非訴訟爭(zhēng)議解決:商事仲裁和調(diào)解;

22、法律與技術(shù):網(wǎng)絡(luò)安全和醫(yī)藥技術(shù)對(duì)法律的挑戰(zhàn)。

第五篇：聚焦“法治與國(guó)際和諧社會(huì)”

文章標(biāo)題：聚焦“法治與國(guó)際和諧社會(huì)”

9月在我國(guó)舉行的第二十二屆世界法律大會(huì)將圍繞“法治與國(guó)際和諧社會(huì)”這一主題,對(duì)反腐敗的國(guó)際合作、知識(shí)產(chǎn)權(quán)法、法律、法治與法院等22個(gè)專題進(jìn)行研討。日前,22個(gè)專題研討會(huì)的準(zhǔn)備工作已基本就緒。參會(huì)代表踴躍提交論文,目前已收到中方論文70多篇,外方論文30余篇。

此次大會(huì)研討的專題體現(xiàn)出三個(gè)特點(diǎn):一是充分考慮與會(huì)代表對(duì)專題的關(guān)注度。本屆法律大會(huì)共有國(guó)內(nèi)外1500余位代表參與,他們分別來(lái)自于法學(xué)理論界、法律教育界、法院、檢察院、律師行業(yè)等法律實(shí)務(wù)界,以及立法機(jī)關(guān)、政府部門、人民政協(xié)、社會(huì)團(tuán)體、大眾傳媒、金融投資、國(guó)際貿(mào)易和科學(xué)技術(shù)等社會(huì)各界,為了體現(xiàn)專題研討的高質(zhì)量和保證本屆大會(huì)取得成效,這些專題有的是當(dāng)今國(guó)際社會(huì)普遍關(guān)注的問(wèn)題,有的是有關(guān)學(xué)科的熱點(diǎn)問(wèn)題;二是選題的廣泛性。研討內(nèi)容涵蓋了法律領(lǐng)域的眾多學(xué)科以及與法律有關(guān)的交叉學(xué)科,如民法、刑法、訴訟法、國(guó)際法、環(huán)境法、網(wǎng)絡(luò)法、知識(shí)產(chǎn)權(quán)法、證券法、人權(quán)及WTO規(guī)則等;三是研討會(huì)主席和發(fā)言人具有廣泛的代表性。22個(gè)專題的發(fā)言人大約有110多位,他們當(dāng)中既有資深法官、檢察官、律師和著名法學(xué)專家,又有聯(lián)合國(guó)等國(guó)際組織的官員、政府官員、新聞?dòng)浾?、?jīng)貿(mào)專家和非政府組織人士。屆時(shí),中國(guó)首席大法官、最高人民法院院長(zhǎng)肖揚(yáng)將在法律、法治與法院的專題研討會(huì)上作主題發(fā)言。亞洲、歐洲、美洲、非洲、澳洲等有關(guān)國(guó)家的首席大法官或院長(zhǎng),也將對(duì)有關(guān)專題發(fā)表見(jiàn)解。

據(jù)悉,本屆世界法律大會(huì)將要討論的22個(gè)專題具體為:

1、法律、法治與法院;

2、程序公正與司法資源的合理配置;

3、司法與傳媒;

4、反腐敗的國(guó)際合作;

5、國(guó)際刑法;

6、國(guó)際恐怖主義;

7、知識(shí)產(chǎn)權(quán)法;

8、不動(dòng)產(chǎn)與財(cái)產(chǎn)法;

9、家庭法;

10、公共健康危機(jī):以市政手段管理突發(fā)事件;

11、證券法:股票交易的違法行為與上市公司的信息披露;

12、市政府與市民參與:其在法治中作用;

13、聯(lián)合國(guó)的地位、作用與改革;

14、世界貿(mào)易組織規(guī)則的發(fā)展與完善;

15、國(guó)際投資與跨國(guó)公司法;

16、國(guó)際服務(wù)貿(mào)易:法律服務(wù)、保險(xiǎn)和銀行業(yè);

17、海事海商法;

18、國(guó)際環(huán)境法、資源法和能源法;

19、人權(quán):世界和平與發(fā)展;20、新世紀(jì)的法學(xué)教育與續(xù)職法律教育;

21、非訴訟爭(zhēng)議解決:商事仲裁和調(diào)解;

22、法律與技術(shù):網(wǎng)絡(luò)安全和醫(yī)藥技術(shù)對(duì)法律的挑戰(zhàn)。

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