Способ регулирования процесса электронно-лучевой сварки

 

СШОСОБ РЕГУЛИРОБАНШ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ СВАРКИ пушкой с термоэмнссионным катодом путем изменениятока нагрева катода UycK - const UUcg ulJtCj до оптимальной величины, прикотором ток Электронного луча поддерживают постоянным, изменяя напряжение на управляющем электроде, о т л ич а ю щ и и с-я тем, что, с целью улучшения качества сварного соеди- , нения путем стабилизации плотности энергии луча, на управляющий электрод дополнительно подают переменное напряжение, измеряют переменную составляющую тока луча, а изменение тока нагрева катода осуществляют до получения максимальной величины отношения переменной составляющей тока луча к току нагрева катода. (Л 05 СО О5 Фиг.1

„.SU„„ l960 А

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

И

РЕСПУБЛИК

3() В 23 К 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и 07КРытий (21)3402929/25-27 (22)26.02.82 (46) 23.12. 83. Бюл. 9 47 (72)В.А. Виноградов, A.Н. Юдин и A.È. Павловский (53)621.791.72(088.8) (56)1. Ивертко А.И. и др. Оборудование для электронно-лучевой сварки.

Киев, "Наукова думка ", 1973, с.96.

2. Патент Великобритании Р 2034924, кл. В 32 К 15/00, 5.06;78 (прототип). (54)(57) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОИ СВАРКИ пушкой с термоэмиссионным катодом путем изменения тока нагрева катода до оптимальной величины, при котором ток электронного луча поддерживают постоянным, изменяя напряжение на управляющем электроде, о т л ичающий с.я тем, что, с целью улучшения качества сварного соеди-, нения путем стабилизации плотности энергии луча, на управляющий электрод дополнительно подают переменное напряжение, измеряют переменную составляющую тока луча, а изменение тока нагрева катода осуществляют до получения максимальной величины отношения переменной составляющей тока луча к току нагрева катода.

1 061 96.0

Изобретение относится к электронно-лучевой сварке, в частности к спопо технической сущности и достигаемокотором ток электронного луча поддерВ процессе работы электронной пушки вследствие изменения характеристик катода зависимость =1(7„)изменяется

30 (фиг. 2, кривая 2 ), в результате че,го изменяется крутизна сеточкой характеристики для первоначально установленного оптимального значения тока нагрева катода(р,J на фиг. 2), что.

35 приводит к ухудшенйю первичной электростатической фокусировки электронной пушки, т.е. первоначально выбранный ток нагрева катода 3„ не является оптимальныгл для кривой 2 (фиг. 2).

Н1

4р Поэтому в процессе работы электронно-лучевой пушки стабилизируется первоначально полученная величина крутизны сеточной характеристики пушки с помощью тока нагрева катода, T å. ток нагрева катода изменяется до получения первоначально полученной крутизны сеточной характеристики (3„ ).

Опробование способа проводили на пушке СПИН-ЗИ, в которой регулирова 50 ние тока нагрева катода осуществляли за счет тока бомбардировки. Питание пушки осуществляли от источника

У-250 A. Дополнительно на управляющий электрод подавали переменное напряжение частотой 15 кГц. Измеряя амплитуду переменной составляющей, появляющуюся в токе сварки на указанной частоте, проводили корректировку тока бомбардировки катода таким образом, чтобы обеспечить максималь6О ное отношение, переменной составляющей тока луча к току бомбардировки.

За счет этого удалось стабилизировать напряжение на управляющем электроде в пределах 3500-3550 В при непрерыв65 ной сварке циркония в течение часа собам регулирования процесса сварки пушкой с термоэмиссионным катодом.

Известен способ электронно-лучевой сварки пушкой с термоэмиссионным катодом, при котором стабильные параметры электронного луча получают путем исключения влияния колебаний температуры катода на ток электронного луча (1 ).

Недостатком способа является невысокое качество сварного соединения из-за нестабильности плотности энергии луча.

Наиболее близким к изобретению му эффекту является способ регулирования процесса электронно-лучевой сварки пушкой с термоэмиссионным катодом путем измерения тока нагрева катода до ойтимальной величины, при

>кивают постоянным, изменяя напряжение на управляющем электроде Г23.

Недостатком способа является невысокое качество сварного соединения из-за нестабильности плотности энергии луча;

Целью изобретения является улучшение качества сварного соединения путем стабилизации плотности энергии луча.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу регулирования процесса электронно-лучевой сварки пушкой с термоэмиссионным катодом путегл изменения тока нагрева катода до оптимальной величины, при котором ток электронного луча поддерживают постоянным, изменяя напряжение на управляющем электроде, на последний дополнительно подают переменное напряжение, измеряют. переменную составляющую тока луча, а изменение тока нагрева катода осуществляют до получения максимальной величины отношения переменной составляющей тока луча к току нагрева катода.

На фиг. 1 изображена сеточная характеристика электронной пушки; на фиг. 2 — зависимость сеточной характеристики электронно-лучевой пушки от тока нагрева катода; на фиг. 3 зависимость крутизны сеточной характеристики при минимальном токе нагрева катода °

Для компенсации изгленений тока луча (фиг. 1) при большой крутизне сеточной характеристики пушки требуется меньшее компенсирующее изменение напряжения на управляющем электроде. Так как напряжение на управляющем электроде влияет на первичную электростатическую фокусировку электронной пушки,,компенсирующие изменения напряжения на управляющем электро де получают минимальными.При работе с большей крутизной сеточной характеристики электронной пушки получают лучшую стабильность первичной электростатической фокусировки электронной пушки, Это позволяет повысить стабильность плотности энергии луча на изделии, благодаря. чему улучшается качество сварного соединения.

Поскольку крутизна сеточйой характеристики и1 электронной пушки зависит от тока нагрева катода (фиг.2 ( кривая 1 ), выбирают ток нагрева ка-тода оптимальнымЭ„ОР()фиг. 3),для чего, подав на управляющий электрод дополнительное переменное напряжение, измеряют переменную составляющую тока луча и устанавливают ток нагрева катода по -максимальной величине отношения крутизны сеточной характери20 стики (переменной составляющей тока луча) к току нагрева катода, где получают большую крутизну сеточной характеристики при минимальном токе нагрева катода для этой крутизны

25 (фиг. 3) .

1061960

Фиг.2 Hopt

Фиг.З

Составитель В. Мельников

Техред И.Метелева

Корректор B. Гирняк

Редактор И. Мулла

Тираж 1106

ВНШ1ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 10119/13

Подписное филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 и токе луча 3 100 мА при ускоряющем напряжении U 30 кВ. В случае сварки без корректировки тока бом бардировки напряжение на управляющем электроде уменьшалось до 3300 В, что соответствовало ухудшениюстабильности фокусировки и приводило к снижению глубины провара на 10-15%.

Предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет улучшить качество сварного соединения путем стабилизации . плотности энергии луча.