Способ электронно-лучевой сварки

 

Изобретение относится к сварке ,в частности, к способам электронно-лучевой сварки сканирующим электронным лучом. Цель изобретения - повышение качества сварного шва путем симметричного относительно плоскости стыка распределения энергии электронного луча по траектории сканирования. Частоту сканирования электронного луча задают кратной частоте питающей сети. Фазу сканирования луча синхронизируют с фазой напряжения питающей сети. Поэтому изменения энергетических параметров электронного луча, вызываемые пульсациями источников питания, будут проявляться в строго определенных точках траектории сканирования. Регулируя угол сдвига фаз, изменяют положение этих точек, добиваясь симметричного распределения энергии электронного луча по траектории сканирования относительно плоскости стыка. При этом уменьшается нестабильность глубины проплавления, неравномерность усиления шва. Отсутствуют выбросы металла из сварочной ванны. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (191 ®U (II) А1 (5g 4 В 23 К 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2 1 ) 435 3687 /25-27 (22) 30.12,87 (46) 15.07, 89, Б юле У 26 (72) В. Д.Лаптенок, С. Г,.Баякин, В. Г.Угрюмов, В,В,Пономарев, В, Я, Бр аверман и Ю. Н. Серегин (53) 621. 791. 72(088,8). (56) Назаренко О, К. и др, Электроннолучевая сварка. Киев: Наукова думка

) 987, с. 186. (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ СВАРКИ (57) Изобретение относится к сварке, а частности к способам электроннолучевой сварки сканирующим электронным лучом, Цель изобретения — повышение качества сварного шва путем симметричного относительно плоскости стыка распределения энергии электронИзобретение относится к сварке, н частности к способам электронно-лучевой сварки сканирующим электронным; лучом.

Целью изобретения является повышение качества сварного шва путем сим,метричного относительно плоскости стыка распределения энергии электронного луча по траектории сканирования.

На чертеже принедена функциональная схема устройства для реализации способа.

Способ электронно-лучевой сварки заключается в достижении, постоянного во. времени симметричного относительно ного луча по траектории сканирования, Частоту сканирования электронного луча задают кратной частоте питающей сети. Фазу сканирования луча синхронизируют с фазой напряжения питающей сети, Поэтому изменения энергетических параметров элекронного луча., вызываемые пульсациями источников питания, будут проявляться в строго определенных точках траектории сканирования, Pегулируя угол сднига фаз, изменяют положение этих точек, добиваясь симметричного распределения энергии электронного луча по траектории сканиронания относительно плоскости стыка» При этом уменьшается нестабильность глубины проплавления, неравномерность усиления шва, Отсутствуют выбросы металла из сварочной ванны. l з,п, ф-лы, 1 ил. т плоскости стыка распределения энергии электронного луча по траектории сканирования, Для этого частоту сканирования электронного луча ныбирают кратной частоте питающей сети, фазу сканирования электронного луча син,хронизируют с фазой напряжения питающей сети, поэтому изменения энергетических параметров электронного луча,, 3» вызываем е пульсациями источников ° Ь питания, будут иметь место в строго определенных точках траектории сканирования электронно-лучевой устанков ки. Pегулируя угол сдвига фаз, изменяют положение этих точек, добиваясь

1493423

10 1!i

S0 симметричного распределения энергии относительно плоскости с ..ыка, Устройство для реализации способа содержит сварочную электронно-лучевую пушку с и сточник ами питания,, подключенными к промышленной сети переменного тока (не показаны), задающее утройство 1, выход которого соединен с фаэовращателем 2, подклю,ченным к сети переменного тока, Выход фазовращателя 2 через умножитель

3 частоты соединен со счетчиком 4„

Выход счетчика 4 подключен к адресным шинам постоянных запоминающих уст, ройств 5 и 6, которые через информа( ционные шины соединены с цифроаналоговыми преобразователями 7 и 8, Вы1 ходы цифроаналоговых преобразователей

7 и 8 подключены к входам усилителей

9 и 10, выходы которых соединены с отклоняксцими катушками 11 и 12.

При работе устройства фазу переменного напряжения питающей сети фазовращателем 2 сдвигают на угол, устанавливаемый задающим устройством 1, затем умножитель 3 частоты формирует импульсы с частотой, кратной частоте ( питающей сети, поступаюшие на вход счетчика 4. С выхода счетчика 4 импульсы по адресным шинам поступают. в постоянные запоминающие устройства

5 и 6, где записаны коды координат. точек сканирования, Коды координат преобразуются цифроаналоговыми преобразователями 7 и 8 в сигналы, .пропорциональные перемещению луча, Сигналы усиливаются усилителями 9 и 10 и подаются на отклоняющв:е катушки

11 и 12, в которых создаются магнитные поля, перемещающие луч по определенной траектории.

Таким образом> устанавливают и стабилизируют положение точек на траектории сканирования,, в которых изменяются параметры эпектронного луча, вызванные пульсациями источников питания электронно-лучевой установки, добиваясь минимальных возмущающих воздействий на сварочную ванну, что повышает качество шва, Спосо б опробован при сварке пластин из сплава АМГ-б толщиной 15 мм на установке ЭЛУ-9Б с. источниками питания У-250АМ и электронно-луче" вой пушкой КЭП-2М при ускоряющем напряжении 25 кВ, скорости сварки

50 м/ч ocòðîñ >ctêóñèðîíàèíûì лучом (ток сварки 190.мЛ), Были сварены контрольные швы спосс бом без синхронизации фаз сканнрования и питающей сети. После включения сканирующего устройства, синхронизированного с сетью, з адающим устройством устанавливался такой угол сдвига фаз сканирования и питающей сети, чтобы формообразование шва происходило без выбросов металла из сварочной ванны и с минимальными колебания ми усиления шва.

Установлено, что при сварке данным способом повысилось качество сварного соединения за счеФ уменыпения нестабильности глубины проплавления в 1,5. раза, уменьшения неравномерности усилия шва в 1,5 раза и отсутствия выброса металла из сварочной ванны, Предлагаемый сппсоб электроннолучевой сварки устраняет влияние пульсаций источников питания электронно-лучевой установки на параметры электронного луча, что обеспечивает равномерное распределение энергии электронного луча по траектории сканирования, а следовательно, и по сварочной ванне, Таким образом, устраняются возмущающие воздействияна сварочную ванну, а следовательно, и дефекты сварного шва: неравномерность проплавления неравномерность усиления шва, искажение геометрии сварного шва, — что в общем приводит к повышению качества сварного шва, Фор мул а из обр ет ения

1, Способ электронно-лучевой сварки, при котором осуществляют сканирование электронным лучом по заданной траектории, о т л и ч а ю щ и йс я тем„ что, с целью повьппения качества сварного шва путем симметричного относительно плоскости стыка распределения энергии электронного луча по траектории сканирования, частоту сканирования электронного луча выбирают кратной частоте питающей сети и регулируют угол сдвига фазы сканирования электронног6 луча относительно фазы напряжения питающей сети.

2, Способ поп,1, отличаю шийся тем, что фазу сканирования электронного луча синхронизируют с фазой напряжения питающей сети, !

493423

Составитель И, Фролов

Техред М.Дидык

Корректор О.Ципле

Редактор Л.Веселовская

Заказ 3933/16 Тирам 894 Подписное

ВНИИПИ 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