電子束焊接引數

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🔌 Electron Beam Welding Parameters

From accelerating voltage, beam current and welding speed, computes electron-beam power, line energy, power density and an estimated penetration depth.

📐 計算公式
P = U×I；E = P/v；q = P/(π·d²/4)；D ≈ k·√(P/v)
基於電子束焊接(EBW)引數模型：束功率 P=加速電壓×束流；線能量 E=P/v 決定熱輸入；功率密度 q 反映聚焦強度；熔深 D 隨 √(P/v) 增大，用於焊接工藝設計。
💡 公式：束功率 P = U×I（kV×mA = W）；線能量 E = P/v（J/mm）；功率密度 q = P/(π·d²/4)（W/mm²）；熔深 D ≈ k·√(P/v)（mm），k 為材料經驗係數。
⚠️ 使用說明與注意事項
  • 按 Enter 快速計算，Ctrl/Cmd + Enter 複製結果
  • 束斑直徑典型範圍 0.1~1.0 mm，聚焦越好功率密度越高
  • 熔深為經驗估算值，實際受聚焦狀態、真空度、材料熱物性影響
  • 電子束焊功率密度可達 10³~10⁵ W/mm²，屬高能束焊接
  • 純前端執行，資料不會上傳到伺服器

🕘 最近計算

暫無計算記錄

📚 深度解析：電子束焊接引數計算（熔深與功率密度）

💡 常見使用場景

方法
演算法：束功率 P = 加速電壓(kV)×束流(mA)（W）；線能量 E = P/焊接速度（J/mm）；估算熔深 = 材料系數 k×√E（mm），k：鋼 0.35、鋁合金 0.45、銅合金 0.28、鈦合金 0.38、鎳基合金 0.32；束斑面積 = π×d²/4（mm²）；功率密度 = P/束斑面積（W/mm²）。分級：E<200J/mm 低熱輸入、<1000 中熱輸入、否則高熱輸入；功率密度 >10⁴W/mm² 超高、>10³ 高、>10² 中、否則低。焊縫寬度按 0.3×熔深估算，熔化質量按鋼密度 7.85g/cm³ 折算。
算例
例：60kV、100mA、10mm/s、束斑 0.5mm、鋼（k=0.35）→ P 6000W、E 600.0J/mm、熔深 8.57mm、束斑面積 0.19635mm²、功率密度 3.06×10⁴W/mm²、焊縫寬 2.57mm、截面積 22.05mm²、熔化速率 220.5mm³/s（1.731g/s），判定「中熱輸入 + 超高功率密度」。若改 150kV、50mA、20mm/s、束斑 0.3mm、鋁合金（k=0.45）→ P 7500W、E 375.0J/mm、熔深 8.71mm、束斑面積 0.07069mm²、功率密度 1.06×10⁵W/mm²、熔化 455.6mm³/s（3.577g/s）。若速度提到 60mm/s（鋼）→ E 降至 100.0J/mm、熔深 3.50mm，變為「低熱輸入」。

❓ 常見問題（FAQ）

熔深為什麼與線能量的平方根成正比？
這是電子束深熔焊（匙孔效應）的經驗規律：功率密度足夠高時形成蒸氣匙孔，熔深主要由匙孔深度決定，而匙孔深度隨熱輸入的增長呈次線性（約 √E）關係。本工具的 k 為材料系數，實際熔深還會受聚焦位置、真空度與接頭形式影響，應以工藝試驗標定。
為什麼電子束焊的功率密度這麼高？
束斑可以聚焦到 0.1~1mm 量級，幾千瓦功率集中在極小面積上，功率密度輕易達到 10⁴~10⁶W/mm²，比電弧焊高 2~3 個數量級，因此能實現大深寬比的深熔焊。代價是需真空環境、裝配精度要求高，且裝置昂貴。

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📝工具簡介

電子束焊接（EBW）引數計算器，輸入加速電壓、束流與焊接速度，計算束功率、線能量、功率密度及基於材料經驗係數的熔深估算，輔助高能束焊接工藝設計。

✨功能特點

🎯使用場景