(1) 电子束斑点直径小，加热功率密度大，焊接速度快，焊缝宽度狭窄， 热影响区小，特别适宜于精密焊接和微型焊接；

(2) 可获得深宽比大的焊缝，焊接厚件时可以不开坡口一次成形；

(3) 多数构件是在真空条件下焊接，焊缝纯洁度高；文献综述

(4) 规范参数易于调节，工艺适应性强。焊接工艺参数的重复性和再现性好；

(5) 适于焊接多种金属材料；

(6) 焊接热输入低，焊接热变形小。

电子束焊接方法也有一些不足:

(1) 电子束焊机结构复杂，控制设备精度高，所需费用高；

(2) 冷却过程中快速凝固，引起焊接缺陷，如气孔、焊接脆性等；

(3) 工件大小受真空室尺寸的限制，每次装卸工件要求重新抽真空。

电子束焊接的电子束焊接正广泛应用于各种构件，如结构钢、钛合金、铝合金、厚大截面的不锈钢和异种材料的焊接。在焊接大厚件方面，电子束一直具有得天独厚的优势。特别是在能源、重工业及航空工业中发展迅速。一直以来，电子束焊接在航空、航天工业中的应用居多， 主要应用于飞机重要承力件和发动机转子部件的焊接上。另外，电子束焊接在电子、仪表和生物医药工业上也起到了独特的作用。由于在这些工业中， 有许多零件对焊接质量要求相当高。电子束焊接技术可以解决电子和仪表工业中许多精密零件的焊接难题。

电子束焊接的发展趋势：从电子束焊接的特征和它在工业中的应用现状， 可以看出，今后电子束焊接的发展趋势可以概括为:

(1) 扩大在航空航天工业中的应用范围，并在修复领域发挥作用；

(2) 焊接设备将趋向多功能化和柔性化；

(3) 非真空电子束焊接的研究和应用将日益成为热点；

(4) 在厚大件和批量生产中继续发挥其独特优势；

(5) 电子束焊接将成为空间结构焊接的强有力工具。

鉴于电子束焊接的诸多优点，本实验在选择上也将使用高能电子束对装甲钢与高氮钢进行对接实验。

1.4课题的目的和任务

本实验目的在于采用高能电子束作为焊接热源，实现装甲钢与高氮钢两种异种材料的对接连接，并在此基础上，研究焊接接头的宏观成型状态、微观组织、力学性能、氮含量等特征。所选材料为616装甲钢和1Cr22Mn16N。

  （1）通过调节聚焦电流与束流，实现高氮钢与装甲钢的对接，得出一般的过饱和含氮量的高氮钢与装甲钢异种材料电子束焊接工艺。

  （2）开展电子束焊接异种钢焊接工艺实验，分析接头界面形态、宏观微观金相组织特征，并研究高氮钢与装甲钢异种材料电子束焊接接头典型缺陷、接头力学性能等。

（3）利用氧氮分析仪等实验设备，检测高氮钢与装甲钢异种材料电子束焊接接头氮元素变化特点。本实验采用的实验方案如图1.1所示。

2 实验设备，材料及方法

2.1 实验设备

2.1.1 焊接设备

本实验采用的是北京625所研制的真空电子束焊机ZD60-6A CV500L

电子束焊机主要由真空室，真空泵，电子枪，显示器，冷却水系统，控制电源组成，其主要设备指标如表2.1。

表2.1设备主要参数指标来~自^吹冰论+文.网www.chuibin.com/

设备型号 加速电压

Ua/kV 电子束流

Ib/mA 电子枪固定

方式 真空室空间

V/m3

ZD60-6A 500l型