Оборудование - Страница 9

Другие виды сварки - Оборудование

Подробности

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ СВАРКИ

Основной узел установки для ЭЛС - это электроннолучевая пушка с системами электропитания и управления, формирующая электронный луч (рис. 130). Источником электронов в пушке является катод 1, изготавливаемый из металлов с малым значением работы выхода электронов, допускающих нагрев до высокой температуры при сравнительно низкой скорости испарения. Наиболее полно этим требованиям отвечают вольфрам и тантал. В некоторых конструкциях сварочных пушек применяют катоды косвенного нагрева, изготовленные из лантаноборидных соединений (например, LaB6), нагреваемые специальным источником тепла. Они обладают лучшими эмиссионными характеристиками по сравнению с металлическими катодами.

Температура катода должна быть такой, чтобы сила тока эмиссии была несколько больше, чем сила тока электронного пучка. Для этого при фиксированном значении ускоряющего напряжения выбирается такая сила тока накала катода, дальнейшее повышение которой не приводит к заметному повышению силы тока луча. Прикатодный электрод 2 и ускоряющий электрод (анод) 3 создают условия для электростатической фокусировки и разгона электронов под действием ускоряющего напряжения U. Расходящийся затем под действием кулоновских сил электронный луч 9 фокусируется магнитной линзой 6, на фокусном расстоянии от которой размещается свариваемое изделие 8. Система отклонения электронного луча 7 состоит из четырех, реже шести, электромагнитов и служит для управления процессом сварки, настройки электронного луча на свариваемый стык, сообщения лучу колебательных движений по заданной программе.

В сварочных установках (рис. 131) электроннолучевая пушка 1, соединенная с источником питания 2, встраивается в вакуумную камеру 5, изготавливаемую, как правило, из коррозионно-стойкой стали. Форма камеры и толщина ее стенок должны обеспечивать устойчивость камеры под действием атмосферного давления и надежную защиту сварщика от рентгеновского излучения. Размеры сварочной камеры определяются габаритами свариваемых изделий 5. Для загрузки и выгрузки изделий камеру оснащают крышкой-люком 4 с разъемными уплотнениями из вакуумной резины. Для наблюдения за настройкой электронного луча 6 на свариваемый стык и за процессом сварки камера снабжена смотровым окном 7. Внутреннюю поверхность камеры полируют для снижения количества остаточных газов.

Вакуумная система установки состоит из высоковакуумного пароструйного насоса 8, форвакуумного механического насоса 9, системы трубопроводов и вентилей 11, а также приборов для контроля остаточного давления - вакуумметров. Вакуумная система должна поддерживать в рабочем объеме камеры разрежение 1 -10-4 1-10-5 мм рт. ст. Для сварки крупногабаритных изделий имеются вакуумные сварочные камеры объемом в десятки кубических метров. По мере увеличения габаритов сварочных камер возрастает и время, необходимое для создания нужного разрежения. Кроме того, изготовление таких камер требует расхода большого количества дорогостоящих материалов, что значительно повышает стоимость установок. Поэтому ведутся интенсивные работы по созданию малогабаритных стационарных и передвижных вакуумных камер, обеспечивающих необходимое разрежение только в местах сварки. К большим достижениям при создании передвижных вакуумных сварочных камер следует отнести использование для подвижных вакуумных уплотнений ферромагнитных жидкостей, густеющих и даже твердеющих под действием магнитного поля.

Другим направлением исследований является вывод электронного луча достаточной мощности в атмосферу с местной защитой места сварки инертными газами. Очевидно, что проблема создания необходимого разрежения отсутствует в космосе, поэтому основным способом соединения при монтаже космических конструкций может стать электроннолучевая сварка. Первыми операторами электроннолучевых установок, осуществившими сварку в открытом космосе, стали наши космонавты С.Е. Савицкая и В. А. Джанибеков.

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

   
© ALLROUNDER