Способ слежения за стыком при электронно-лучевой сварке

 

СПОСОБ СЛЕЖЕНИЯ ЗА СТЫКОМ ПРИ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ СВМКЕ с зонИзобретение относится к электрсинолучевой сварке, в ча9тности к criocoбам слежения за стыком преимущественно при сварке деталей большой толщины . Известйы варианты способа слежения за стыком сзондированием поверхности : свариваемых деталей остросфокусироваиным лучом небольшой мощности. Зондирование может производиться предварительно перед сваркой и непосредстг венно при сварке. В перном случае данные зондирования поступают в запоминаиощее устройство, а затем используются , для укрепления лучом в процессе сварки. Во втором случае для зондирования используют дополнительную пушку или периодически прерывают процесс сварки для осуществления зондирования стыка на пониженном токе. Также известен способ слежения за стыком при электроннолучевой сварке дированием стыка электронным лучом малой мощности с однократным прелом-лением электронного луча в процессе отслеживания стыка, отличающий с я тем, что, с целью расширения технологических воэмоЖностей за счет сварки изделий большой трлщины , производят подстроечное перемещение электроннолучевой пушки в ллоскости , перпендикулярной оси стыка по дуге с центром в верхней части стыка, причем величина перемещения электроннолучеой пушки по дуге функционально связана с угловым отклонением элек-Г тронного луча. (Л с с электронными системами поиска стыка , в котором изменение тока вторичной электронной эмиссии и отраженных электронов при зондировании поверхности стыка остросфокусированным лучом небольшой мощности используют для сд оценки положения оси электронного лу00 ча относительно стыка и управлеи ; оо ния отклоняющей системой электронно ;о со лучевой пушки. Недостатком известных способор является невозможность их использоваг : ния для сварки деталей значительной ..толщины (свыше 10 мм), так как откло .ненный луч не совпадает с плоскостью, стыка, что при сварке больших толщин приводит к непроварам в корневой час-; ти шва, . 1 Целью изобретения является расширек ние технологических возможностей за счет сварки изделий большой толщины.

„„SU„„105 399 А1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 В 23 К 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54)(57) СПОСОБ СЛЕЖЕНИЯ ЗА СТЫКОМ

ПРИ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ СВАРКЕ с зон1 Изобретение относится к электрон - c. электронными системами поиска сты- С !

Ф нолучевой сварке, в частности к спосо- ка, в котором изменение тока вторич бам слежения за стыком преимуществен- ной электронной эмиссии и отраженных 2 но при сварке деталей большой толщи- электронов при зондировании поверхны. ности стыка остросфокусированным луИзвестйы варианты способа слежения : чом небольшой мощности используют для за стыком с зондированием поверхности оценки положения оси электронного лусвариваемых деталей остросфокусирова - ча относительно стыка и для управле " ным лучом небольшой мощности. Зонди» . ния отклоняющей системой электронно-. рование может производиться предва- . лучевой пушки. рительно перед сваркой и непосредст.- Недостатком известных способов яввенно при сварке. В первом случае дан ляется невозможность их использова ные зондирования поступают в запоми- ния для сварки деталей значительной нающее устройство, а затем использУ-, толщины (свыше 10 мм), так как отклоются для укрепления лучом в процессе .ненный луч не совпадает с плоскостью, сварки. Во втором случае для зондиро- стыка, что при сварке больших толщин вания используют дополнительную пуш- приводит к непроварам s корневой час-: ку или периодически прерывают процесс . ти шва. сварки для осуществления зондирования стыка на пониженном токе., целью изобретения является расшире

Также известен способ слежения за, ние технологических возможностей за стыком при электроннолучевой сварке счет сварки изделий большой толщины. (21) 3424269/25-27 (22) 19.04.82 (46) 15.08.90. Бюл. Р 30 (72) А.H.Âîëêîâ, Б.С.Денисов, С.И.Глазов, 10.М.Павлюченков (53) 621.791.72(088.8) (56) Способы автоматического ведения электронного луча при электроннолучевой сварке. "is Nitt", 1976, 18/2, с. 152-158.

Авторское свидетельство СССР

N - 177006, кл. В 23 К 15/00, 1965. дированием стыка электронным лучом малой мощности с однократным преломлением электронного луча в процессе отслеживания стыка, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет сварки изделий большой трлщины, производят подстроечное перемещение электроннолучевой пушки в IIJIoc кости, перпендикулярной осн стыка по дуге с центром в верхней части стыка, причем величина перемещения электроннолучеой пушки по дуге функционально связана с угловым отклонением элек-:. тронного луча.

1053399

Поставленная цель достигается тйм, что в способе слежения за стыком прн электроннолучевой сварке с зондированием стыка электронным лучом малой мощности с однократным преломлением электронного луча в процессе отслеживания стыка производят подстроечное перемещение электроннолучевой пушки в плоскости, перпендикулярной-оси сты-10 ка по дуге с центром в верхней части стыка, причем величина перемещения;. электроннолучевой пушки по дуге функционально связана с угловым отклоне нием электронного луча. 15

Работа по способу слежения включает следующие основные операции:, наведение луча на стык (по верхним кромкам стыка); совмещение оси луча с плоскосшью стыка путем перемещения электронно- лучевой пушки по дуге; слежение за стыком при сварке с использованием данных зондирования для одновременного управления откло- 25 нением электронного луча отклоняющей системой электроннолучевой пушки и подстроечным перемещением электроннолучевой пушки по дуге с центром в точке встречи. луча с верхними кром- 0 ками стыка.

Функциональная схема устройства, реализунпцего способ, представлена на чертеже.

Устройство содержит механизм пере,мещения электроннолучевой пушки 1 блок 2 наведения электронного луча

3 на верхние кромки 4 стыка деталей

5, блок 6 ручного управления, ускл» . тель 7, реверсивный электропривод 8, механизм 9 поворота электроннолуче40

"вой пушки по направляющей 1(), выполненной в виде дуги с радиусом, равным расстоянию между верхними кромками 4 сварйваемых деталей и точкой отклоне- 45 ния луча 3, коллектор 11 ° расположен- ный цод нижними кромками стыка, дат-, чик 12 обратной связи, установленный на механизме.поворота, блок 13 сравнения, коллектор 14 вторичных электронов, блок 15 записи программ, запоминающее устройство 16 и преобразователь 17 кода в напряжение., Механизмом линейного перемещения электроннолучевой пушки 1 поперек сты-. ка с помощью блока 2 наведения рбеспе 5 чивают предварительное наведение элек» тронного луча 3 на верхние кромки 4 стыка деталей 5. Предварительное наведение луча на стык производят остросфокусированным лучом небольшой мощ-, ности, Затем блок 6 ручного управления через усилитель 7 реверсивньп» электропривод 8 и механизм 9 поворота производят подстроечное перемещение элек. троннолучевой пушки 1 по направляющей

10, добиваясь получения максимального тока проникающих электронов на коллекторе 11, что соответствует максимально возможному совпадению оси луча электроннолучевой пушки с плоскостью стыка.

Ъ

На этом этап наведения электронного луча на стык заканчивается.

Предварительный проход стыка электронным лучом 3 осуществляется в режиме зондирования стыка путем подачи на отклоняющую систему электронно лучевой пушки 1 синусоидального напряжения. Сигнал тока вторичных и отра.-.г::

I женных электронов снимается с коллектора 14 вторичных электронов, обрабатывается в блоке 15 записи программ и поступает в запоминающее устройство

1 6. Блок 15 записи программ включают одновременно с началом линейного перемещения электроннолучевой пушки по стыку со скоростью сварки.

В процессе сварки данные зондирова ния стыка, накопленные в запоминающем устройстве 16, преобразуются в преобразователе 17 кода в напряжение для управления отклоняющей системой электроннолучевой:. пушки 1. Отклоняющая система отклоняет электронньп» луч на некоторый угол, изменяющийся в течение времени. Восстановление первоначальной ориентации луча производится подстроечным перемещением электроннолучевой пушки 1 по направляющей

10 посредством одновременного прихо,-. да сигнала на отклоняющую систему электроннолучевой пушки 1 и через блок 13 сравнения, усилитель 7 — на реверсивньп» электропривод 8, которьп1 через механизм 9 поворота отрабатывает линейное перемещение электроннолучевой пушки по дуге соответственно угловому отклонению луча отклоняющей системой электроннолучевой пушки 1, восстанавливая первоначальное положение луча. Коррекция перемещения электроннолучевой пушки по дуге осу- ществляется датчиком 12 обратной связи, Таким образом, способ позволяет повысить точность слежения за швом при электроннолучевой сварке изделий большой толщины.

Редактор .С.Титова

Техр -д JI,Олийнык

Корректор С.Черни

Заказ 3084 Тираж 634 Подписное

РЧИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35 Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент" ° г.ужгород, ул. Гагарина,101

5 1053399 6

В данном способе слежения практи- Например, при отслеживании элек- . чески не сказывается разница в быстро- тронной системой слежения уход стыка действии электронной системы отклоне" по верхним кромкам на величину 0 5 мм ния луча и электромеханического при- (на элементе пути) даже при полном вода подстроечного перемещения, так . запаздывании работы электропривода как точка встречи луча с верхними не превысит 0,2 мм, что практически кромками стыка всегда остается на ли- не скажется на качестве сварки. нии стыка, а линейное отклонение луча от плоскости стыка в корне шва значительно меньше величины линейного перемещения луча по верхней плос- кости стыка при работе отклоняющей системы электроннолучевой пушки.