À notre époque de haute technologie, les matériaux réfractaires, résistants à la chaleur, à la corrosion et aux radiations sont de plus en plus courants, pour lesquels des techniques spéciales sont nécessaires pour le soudage. Tels que le soudage par faisceau d'électrons, dans lequel la température de la zone de travail active atteint mille fois plus élevée qu'avec les méthodes traditionnelles. Les températures ultra-élevées dans ce type de soudage sont atteintes grâce aux photons ou aux électrons se déplaçant dans une chambre à vide à une vitesse d'environ 165 000 km / s. En bombardant du métal à une vitesse aussi incroyable, l'énergie cinétique des particules élémentaires est convertie en chaleur, ce qui fait fondre le métal.
Le soudage par faisceau d'électrons est effectué dans une chambre spéciale, à partir de laquelle l'air est préalablement pompé. Un espace sans air est créé pour que les électrons ne gaspillent pas leur énergie sur l'ionisation du mélange gazeux et pour obtenir des coutures métalliques idéales sans inclusions étrangères. La configuration du faisceau cathodique, comme cette chambre à vide est appelée, est équipée d'une lentille magnétique spéciale conçue pour former un flux d'électrons dirigé et le contrôler efficacement. Il dispose également d'une trappe de chargement pour l'alimentation des pièces à souder.
Le soudage par faisceau d'électrons se fait avec un courant alternatif basse tension. Il circule à travers un élément de focalisation spécial (lentille), où se trouvent la cathode et l'anode, et, ainsi, un flux d'électrons avec des caractéristiques spécifiées est créé. Dans les installations de faible puissance, une bobine de tungstène ou de tantale est utilisée comme cathode. Et si le processus technologique et les propriétés individuelles des matériaux à souder nécessitent plus de puissance, des cathodes en cermet ou en hexaborure de lanthane, qui ont une capacité accrue à émettre des électrons libres, sont déjà utilisées.
Selon les caractéristiques de conception de l'installation, le soudage par faisceau d'électrons peut être effectué en déplaçant le matériau à souder perpendiculairement au faisceau fixe, ou inversement, le faisceau peut se déplacer par rapport à la partie fixe. De plus, la conception de certaines installations prévoit la présence de dispositifs de déviation spéciaux, ce qui offre davantage de possibilités d'obtenir des coutures façonnées.
Ce type de soudage est largement utilisé dans le soudage des aciers alliés à haute résistance et des alliages à base de titane, ainsi que des métaux tels que le molybdène, le tantale, le niobium,tungstène, zirconium, béryllium. Pour l'usinage et le soudage de précision de diverses micro-pièces. Il est utilisé dans des industries telles que la science des fusées, l'énergie nucléaire, l'instrumentation de précision, la microélectronique et bien d'autres.
Avec la technologie par faisceau d'électrons, le soudage au laser est également très répandu. L'équipement pour ce type de soudage est un générateur laser optique, qui est une source ultramoderne de rayonnement cohérent. La différence fondamentale entre le soudage au laser et la méthode par faisceau d'électrons est qu'elle ne nécessite pas de chambres à vide. Le processus de soudage utilisant la technologie laser est effectué dans un environnement aérien ou dans des conditions de saturation de la chambre avec des gaz protecteurs spéciaux - dioxyde de carbone, argon et hélium.
