Установка для электронно-лучевой сварки
Изобретение относится к электронно-лучевой технологии и может быть использовано в тех отраслях промышленности, где производят сварку изделий большой толщины. Цель изобретения - увеличение тепловложения при сварке с одновременным предотвращением появления дефектов в сварном шве, вызываемых пробоями в электронном излучателе при однопроходной сварке деталей толщиной более 150 мм. Установка содержит электронный излучатель 1 и два последовательно включенных стабилизированных источника питания, содержащих соответственно высоковольтные выпрямители 2 и 3, электронные лампы 4 и 5, делители 6 и 7 напряжения и схемы 10 и 11 управления. Перенапряжения на лампах 4,5 (при пробоях в излучателе 1) предотвращают варисторы 12, 13, встроенные между анодами и управляющими электродами этих ламп. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (s>)s В 23 К 15/QQ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4615191/31-27 (22) 05.12.88 (46) 30.11.90. Бюл. М 44 (71) Институт электросварки им, Е.О. Г1атона (72) В.В. Галушка, В.Е, Локшин, О.К. Назаренко, В.И, Ташлай и M.È. Трегубов (53) 621.791.72(088.8) (56) Локшин В.Е. и др. Электронно-лучевая аппаратура ЭЛА 60/60 мощностью 60 кВт.—
Автоматическая сварка, 1980, Я 6, с. 36-40. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ СВАРКИ (57) Изобретение относится к электроннолучевой технологии и может быть использовано в тех отраслях промышленности, где производят сварку изделий большой толщи„„ Ы„„1609583 А1 ны. Цель изобретения — увеличение тепловложения при сварке с одновременным предотвращением появления дефектов в сварном шве, вызываемых пробоями в электронном излучателе при однопроходной сварке деталей толщиной более 150 мм. Установка содержит электронный излучатель
1 и два последовательно включенных стабилизированных источника питания, содержащих соответственно высоковольтные выпрямители 2 и 3, электронные лампы 4 и
5, делители б и 7 напряжения и схемы 10 и
11 управления. Перенапряжения на лампах
4 и 5 (при пробоях в излучателе 1) предотвращают варисторы 12 и 13, встроенные между анодами и управляющими электродами этих ламп, 1 ил, 1609583
10
Изобретение относится к электроннолучевой технологии и может быть использовано в тех отраслях промышленности, где производят сварку иэделий большой толщины, Цель изобретения — увеличение тепловложения при сварке с одновременным предотвращением появления дефектов в сварном шве, вызываемых пробоями в электронном излучателе при однопроходной сварке деталей толщиной более 150 мм.
На чертеже показана принципиальная блок-схема предлагаемой установки.
Электрическая цепь содержит технологический электронный излучатель 1, пос ледовательно связанные с ним высоковольтные выпрямители 2 и 3 и электронные лампы 4 и 5, а также делители 6 — 8 напряжения и импульсную схему 9 защиты, Делитель 6 встроен в цепь параллельно излучателю 1 и через импульсную схему Ы защиты и схемы
10 и 11 управления электронных ламп 4 и 5 связан с их управляющими электродами.
Схемы 10 и 11 управления содержат, в частности, усилители А1 и Аз, пороговые схемы
А2 и А4 и транзисторы Т и Т2, а также резисторы Вз и блоки опорных напряжений Uon.
Делители 7 и 8 встроены в цепь параллельно источникам питания, в состав которых входят соответственно выпрямитель 2 с лампой
4 и выпрямитель 3 с лампой 5. При этом выход делителя 7 через схему 10 управления связан с управляющим электродом лампы 4, а выход делителя 8 через схему 11 управления связан с управляющим электродом лампы 5. Аноды ламп 4 и 5 связаны с управляющими электродами этих ламп через варисторы 12 и 13 соответственно, т.е. через нелинейные элементы, вольтамперные характеристики которых подобны вольтамперной характеристике стабилитрона, но которые допускают использование значительно больших импульсных токов и предельных напряжений (например, варистор СН2-2 — 1000 начинает проводить ток при напряжениях около 1000 B). В качестве ламп 4 и 5 применены пролетные пентоды
ПП-2/85.. Максимальное напряжение для этих ламп равно 85 кВ, а допустимая мощность рассеяния на аноде равна 20 кВ (могут быть использованы лампы, например, типа
ПП-7, ЭЛ — 200). Их аноды и управляющие электроды соединены через столбы, собранные из варисторов типа СН2-2. Выходные же каскады управления выполнены на лампах ПП1-0,5/20. Выпрямитель 2 и лампа
4 в сочетании со схемой 10 управления и делителем 7 образуют ста билизи рован н ый источник питания. Другой такой же стабилизированный источник питания образуют вы20
55 прямитель 3, лампа 5, схема 11 управления и делитель 8, Эти стабилизированные источники встроены в цепь последовательно так, что на излучатель 1 может быть приложено их суммарное напряжение. Ток генерируемого при этом электронного пучка остается неизменным, а мощность может возрастать за счет использования обоих источников.
Но при этом режим работы электронных ламп становится более тяжелым, например при ускоряющем напряжении 160 кВ и допустимой по ГОСТУ 10/-ной нестабильности промышленной сети колебания напряжения могут составить 32 кВ. При работе лампы в линейном режиме на ней пэдает около 40 к В (сетевое нап ряжение 32 к В напряжение нэ лампе не менее 2 кВ, пульсации напряжения до 5 кВ) и, следовательно, при токе около 1 А на лампе должна выделиться мощность около 40 кВт, Наличие двух ламп обеспечивает рассеивание этой мощности и решает проблему электрической прочности проходного элемента.
Для распределения мощности в примерно одинаковых долях между лампами 4 и 5 используются их выпрямители 2 и 3 соответственно. При пробое в излучателе 1 импульсная схема 9 защиты обеспечивает синхронное запирание ламп 4 и 5 (в простейшем случае в качестве схемы 9 используют ждущий мультивибратор), Чтобы исключить возможность случайного неодновременного запирания ламп 4 и 5, их аноды и управляющие электроды соединены через варистары 12 и 13, Установка работает следующим образом.
В режиме стабилизации ускоряющего напряжения делители 7 и 8 измеряют выходное напряжение своих источников питания и передают сигнал на входы усилителей А1 и АЗ. Эти сигналы сравниваются с опорными напряжениями, Разностные напряжения усиливаются усилителями А1 и Аз и управляют через выходные каскады Л1 и Л2 регулирующими лампами 4 и 5 таким образом, чтобы скомпенсировать изменения выходных напряжений обоих стабилизаторов. В этом режиме работы схемы 9, А2 и Ад находятся в ждущем режиме, транзисторы Т> и
Т2 закрыты и не оказывают влияния нэ работу стабилизаторов напряжения. При электрическом пробое в технологической пушке напряжение на делителе 6 резко уменьшается, так как внутреннее сопротивление пушки становится ничтожно мало в сравнении с внутренним сопротивлением ламп.
Напряжение источников питания прикладывается к лампам 4 и 5, но ток в цепи в начальный момент пробоя не увеличивается
1609583
Формула изобретения
Составитель Е,Мамутов
Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С.Шекмар
Редактор Ю.Середа
Заказ 3694 Тираж 636 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 вследствие их пентодных характеристик и инерционности усилителей обратной связи
А1 и Аз. Импульсная схема 9 защиты опрокидывается и через световолоконные каналы и пороговые схемы Az и А4 открывает транзисторные ключи Т1 и Тр, которые закорачивают запирающие напряжения ламп Л1 и Лг, Лампы Л1 и Лг открываются и закрывают лампы 4 и 5. Напряжение на пушке при этом полностью отсутствует. Через короткий промежуток времени импульсная схема
9 возвращается в исходное состояние и напряжение на пушке восстанавливается.
Варисторы 12 и 13 предотвращают возникновение перенапряжения на лампах, которое может возникнуть из-за неидентичности характеристик ламп 4 и 5, а также каналов их управления. При увеличении напряжения на одной из ламп (например на лампе 4) выше некоторого значения
0 варисторы 12 откроются, на резисторе Кз увеличится положительное напряжение и ламгта приоткроется, Напряжениена аноде лампы застабилизируется при этом на уровне U.
Описанные особенности установки исключают влияния электрических пробоев в излучателе на стабильность сварочного процесса, в связи с тем исключаются такие дефекты сварного шва, как кратеры, возникающие при мгновенном отключении пучка, а увеличение мощности обеспечивает проплавление глубиной более 150 мм.
Технико-экономическая эффективность предлагаемой установки определяется возможностью бездефектной однопроходной сварки изделий толщиной более 150 мм.
Установка для электронно-лучевой сварки, содержащая последовательно сое5 диненные электрически высоковольтный выпрямитель, электронную лампу с управляющим электродом и цепями управления и технологический электронный излучатель, а также делитель напряжения, встроенный в
10 электрическую цепь установки параллельно излучателю, отличающаяся тем, что, с целью увеличения тепловложения при сварке с одновременным предотвращением появления дефектов в сварном шве. вызы15 ваемых пробоями в электронном излучателе при однопроходной сварке деталей толщиной более 150 мм, установка снабжена дополнительным высоковольтным выпрямителем и дополнительной электронной лампой с уп20 равляющим электродом и цепями управления, а также двумя дополнительными делителями напряжения и импульсной схемой защиты, причем один дополнительный делитель напряжения подключен одним из
25 выводов к отрицательному полюсу дополнительного высоковольтного выпрямителя, а другим выводом подключен к катоду дополнительной электронной лампы, другой дополнительный делитель встроен в электрическую
30 цепь установки параллельно излучателю и одно из его плеч электрически связано с входом импульсной схемы защиты, а управляющие электроды . электрон н ых ламп электрически связаны через свои цепи управления с выхо35 дом импульсной схемы защиты и со своими анодами через варисторы.
