CPLD电子束偏转扫描控制技术研究(2)
电子束容易受到电场和磁场的影响，当其在电场或磁场中运动时运动状态几乎可以无惯性地发生改变，因而能够实现自动化控制，这也是电子束焊接（Electron Beam Welding，EBW）技术能得到快速的发展的一个重要的原因。电子束焊接属于高能束流加工技术的一种，在真空条件下，点子经高压电场加速到0.3~0.7倍光速，获得极高的动能和动量，通过聚焦透镜将电子汇聚成高能电子束并轰击到待焊工件的接缝处，电子的在于待焊工件的表面撞击的过程中实现动能到热能的迅速转变，转换的热能足以使金属熔化，形成焊缝实现焊接的特种焊接方法[1]。
在实际的电子束加工应用过程中，由于各种外界因素的作用例如加工机器出现故障或老化等原因，使得原来的加工机器不能用来进行生产加工，因此就只能使用其他型号的机器来对工件进行加工处理，但是由于不同的机器其结构参数往往存在不同，所以大多数情况下不能使用同样的工艺参数，这样就需要对加工工艺参数进行转换，这种转换是在尽量保证相同的束流功率密度分布状态的情况下进行的而不是单纯的结构参数的复制。即使两个电子束加工机器的加速电压，聚焦电流，工作距离等参数不同，但只要束流功率密度分布近似相同就能加工相似的工件。 图1-1展示了电子束的功率密度分布图。
图1-1 电子束功率密度分布图
同时，不同的生产加工工艺所需要的加工工艺参数往往不相同，如果一台机器只能设定一种加工工艺参数，也就意着这台机器只能生产某一种特定的产品，不仅效率低下、生产成本高还会造成资源的极大浪费。反之，如果一台机器可以设定多种加工工艺参数，就能充分利用现有资源，能提高生产加工效率，降低工业生产中的成本。如果要对电子束焊接设备的设计进行改进，可在设备设计制造完成以后，分析束流功率密度在特定参数下的分布，如果能达到改进要求便可以进行设备的改进。要使电子束焊接设备满足生产加工的需要，关键问题在于对电子束进行精确的控制，使其按要求进行运动。同时，在其它的加工领域，如电子束表面改性、电子束用于钎焊和电子束用于物理气象沉积等都要求电子束能按照我们的预定进行偏转扫描。
综上所述可知，电子束加工技术已经越来越大量应用在制造加工领域。因此，对电子束偏转扫描控制技术的研究，不仅具有重大的科学意义，而且具有很高的实用价值。
1.2国内外对电子束的研究
1.2.1电子束及其应用
1.2.2 电子束焊接原理
同时，在实际的焊接过程中，有的材料在进行焊接的过程中工艺要求比较复杂，往往需要进行焊前预热和焊后热处理，如果按照预热-焊接-热处理这样的顺序进行，不仅生产效率低下还使资源遭受到极大的浪费，费时费力。由于电子束具有容易实现自动化的特点，可以人为控制将其分为三束，一束进行焊前预热，一束用于焊接过程，另外一束用作焊后热处理。这样可以减少焊接裂纹、焊接残余应力、未焊透、气孔等焊接缺陷。另外，由于电子束具有易于自动化控制的优点，也可由一束电子束分为多束，同时用于对工件的焊接，大大提高了生产效率。找到那张图并添加进来
利用电子束进行焊接，焊接的焊缝成形美观，不仅适合用于常规焊接而且对某些工艺品的焊接上更是有着其他焊接工艺不可取代的地位。图1-3展示了电子束焊接焊缝的外形。
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