电子束焊的能源来自高压直流（DC）电源。 这种专业的电源负责在阴极（电子发射器）和阳极（加速器）之间产生显著的电势差，这是形成用于焊接的高能电子束的基础第一步。
该电源不仅仅是电力的来源；它是创造条件以将电子加速到接近光速三分之二的引擎，将它们转化为连接材料的强大工具。
电源系统的核心组件
要了解能源，您必须了解它所驱动的系统。直流电源是旨在产生、加速和聚焦电子束的系统的核心。
高压直流电源
该单元将电网的标准交流电（AC）转换为该过程所需的稳定、高压直流电（DC）。其主要功能是创建一个强大而稳定的电场。
阴极（发射器）
电源的负极端子连接到一个灯丝，通常由钨制成，它充当阴极。电源加热该灯丝，使其在称为热电子发射的过程中释放出自由电子云。
阳极（加速器）
电源的正极端子在阳极上产生强大的正电荷。这在负极阴极和正极阳极之间建立了巨大的电压差，从而剧烈地将自由电子云加速到阳极，形成相干的电子束。
电压如何决定焊接功率
电源产生的电压水平直接控制电子束中电子的动能。该能量决定了电子束的穿透深度和焊接能力。
薄材料的低电压
对于薄或易碎部件的焊接，电源通常在 5kV 至 30kV 范围内工作。较低的电压赋予电子较低的速度，从而产生能量较低、穿透较浅的电子束，这可以防止烧穿材料。
厚材料的高电压
要焊接厚金属部分，电源必须产生高得多的电压，通常在 70kV 至 150kV 之间。这种极高的电压将电子加速到非常高的速度，从而产生高能电子束，能够实现深、窄、高质量的焊缝。
理解关键的权衡：功率与环境
使用高压电子束引入了一个定义整个过程的基本操作要求。
真空的必要性
电子束只能在真空中保持其能量和聚焦。如果在大气中发射，电子会立即与空气分子碰撞，使其能量分散，从而无法进行焊接。
因此，整个过程必须在真空室内部进行。虽然这可以实现极其纯净和强大的焊缝，但与其它焊接方法相比，它增加了操作的复杂性、成本和周期时间。
根据应用选择能源
电源电压的选择完全取决于材料和接头设计。
- 如果您的主要重点是焊接薄而易碎的部件： 低压系统（5-30kV）可提供必要的精度和受控的穿透深度。
- 如果您的主要重点是连接用于结构应用的厚金属部分： 需要高压系统（70-150kV）来产生深层单道焊所需的能量束。
了解电源是掌握电子束焊接过程独特能力的关键。
总结表：
| 参数 | 低电压 (5-30kV) | 高电压 (70-150kV) |
|---|---|---|
| 主要用途 | 薄、易碎的部件 | 厚金属部分 |
| 电子束能量 | 较低 | 较高 |
| 穿透深度 | 浅、精确 | 深、窄 |
| 主要优势 | 防止烧穿 | 单道深焊 |
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