冷拔精密焊接钢管电子束淬火

电子束淬火是一种冷拔精密焊接钢管表面改性技术。易产生放射性射线，对人体有害，需采取保护措施。二是生产效率低下。随著科学技术的进步，对材料内在性能的要求越来越高，电子束淬火冷拔精密焊接钢管的应用也越来越广泛。电子束淬火适用于由碳钢、中碳低合金钢、马氏体不锈钢和铸铁等材料制成的冷拔精密焊接钢管表面强化处理(如汽轮机叶片、柴油发动机凸轮顶杆、离合器凸轮等)。经处理的冷拔精密焊接钢管硬度高，耐磨性能好，变形小。除了淬火外，电子束的应用范围还包括重熔处理、表面合金化处理、表面无晶处理、真空镀膜等。

淬火前冷拔精密焊接钢管的表面没有进行预处理，通常是在精磨表面上进行的。但是，淬火冷拔精密焊接钢管的表面必须是干净的，不能有任何污染，在清洁前必须进行清洗。根据冷拔精密焊接钢管的淬硬面积、淬硬层的深度要求，选用合适的设备。电子束加热装置由电子枪，高压油箱，聚焦系统，扫描系统，真空室，传输系统和监控系统等组成。以电子枪为主，真空度为1.33×10-2~1.33×10-3帕，灯丝与阳极之间的电压控制在60kV以内。用于向电子枪提供直流电源，如加速电压、丝压和栅极偏压。

对焦系统可以将射束焦点控制在期望的距离，有x,y正负四个偏转线圈，用于将射束移动到任意位置。当选用设备功率时，若所处理冷拔精密焊接钢管淬硬面积不大，所需淬硬层深度不大，可选用功率小于10kW的设备。在冷拔精密管电子束表面淬火时，需要根据对材料和性能的要求，选择合适的能量密度和作用时间。但由于电子束能达到很高的能量密度，而用于冷拔精密焊接钢管表面淬火的功率只有每平方厘米几千瓦。

为将输入的电子束能级降低到这个程度，需要将单束电子束经一系列被称为网板图形的分散电子定位装置，以便将能量分散到一个区域，同时功率随时间而降低，这样小口径冷拔精密钢管表面温度就不会超过熔点，也不会低于奥氏体转变温度。为了使能量密度分布均匀，以适应冷拔精密钢管淬火工艺的要求，目前已有计算机点阵图形法实现。采用计算机点阵法，可精确控制电子束偏转，生成给定的图形，使扫描轨迹保持一定的停留时间(20~100μs连续可调)。

对冷拔精密焊接钢管表面生成一个给定图形的点阵，点数在50~500点之间，扫描频率为50~300Hz，采用计算机调节电子束停留时间和束束间距，用束束尺寸来调节加热时间，表面保持临界值以上的温度持续时间越长，热渗入越深，冷拔无缝精密钢管硬化层越厚。