Способ стабилизации и контроля глубины проплавления при электронно-лучевой сварке

 

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для автоматизации электронно-лучевой сварки. Цель изобретения - повышение качества формирования сварного соединения путем снижения пульсаций глубины проставления в корне шва с несквозным проплавлением. Электронный пучок по сигналу датчика, который регистрирует интенсивность импульсного рентгеновского излучения, отклоняют из зоны образования пика. Направление отклонения выбирают обратным направлению сварки, причем только в момент изменения интенсивности рентгеновского излучения на 5-1 и% от первоначального значения. Затем электронный пучок возвращают по изменению сигнала датчика в устойчивое состояние без нарушения общего теплового баланса ванны. Способ позволяет стабилизировать качество сварки на любой электронно-лучевой установке, так как не требуется частотной модуляции тока пучка. 1 ил. СО

„„SU„„1655723

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (щ5 В 23 K 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4730903/27 (22) 19.06.89 (46) 15.06.91. Бюл. М 22 (71) Ворошиловградский машиностроительный институт (72) В.А. Шевченко, В.В. Бондарь и В.И. Осадчая (53) 621.791.72 (088.8) (56) Патент США М 3780256, кл. В 23 К 15/00, 1972. (54) СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ И КОНТРОЛЯ

ГЛУБИНЫ ПРОПЛАВЛЕНИЯ ПРИ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ СВАРКЕ (57) Изобретение относится к машиностроению и предназначено для автоматизации электронно-лучевой сварки.

Цель изобретения - повышение качества формирования сварного соединения путеи снижения пульсаций глубины

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для автоматизации процесса электронно-лучевой сварки.

Целью изобретения является повышение качества формирования сварного соединения за счет снижения пульсаций глубины проплавления в корне шва с несквозным проплавлением.

Способ состоит в том, что электронный пучок в процессе сварки в моиент изменения глубины проплавления (Чика" проплавления) в большую сторону по отношению к заданной в самом начале процесса отклоняется из зоны образования "пика" по информации от датчика проплавления s направлении, обратнои направлению сварки толь—

2 проплавления в корне шва с несквозным проплавлением. Электронный пучок по сигналу датчика, который регистрирует интенсивность импульсного рентгеновского излучения, отклоняют из зоны образования пика. Направление отклонения выбирают обратным направлению сварки, причем только в момент изменения интенсивности рентгеновского излучения на 5-10+ от первоначального значения. Затем электронный пучок возвращают по изменению сигнала датчика в устойчивое состояние без нарушения общего теплового баланса ванны. Способ позволяет стабилизировать качество сварки на любой электронно-лучевой установке, так как не требуется частотной модуляции тока пучка. 1 ил . ко в момент изменения интенсивности тормозного рентгеновского излучения с на 5-104 от первоначального значения .

Способ повышает качество формирования сварного соединения путем снижения пульсаций глубины проплавления в корне шва. Изменение интенсивности рентгеновского излучения из Эоны сварки менее чем на 5É может быть ,обусловлено не только гидродинамическиии процессами в канале проплавления, но и взаимодействием электронного пучка с паровой фазой, что не является определяющим в изменении глубины проплавления, а изменение более

103 приводит к значительным пульсацияи корня шва. Затем электронный пучок возвращается в исходное состояние

1655723 после изменения сигнала датчика при заданной установившейся глубине проплавления беэ нарушения общего теплового баланса сварной ванны.

Установлено, что при Фиксировании изменения интенсивности тормозного рентгеновского излучения менее

53 по сравнению с первоначальным значением не происходит заметных колеба- 10 ний глубины проплавления.

При изменении на 5Ф появляются отдельные отклонения глубины проплавления от 0,8 до 2 мм, При изменении интенсивности тормозного рентгеновского излучения на

10/ от первоначального значения колебания глубины проплавления составляли до 5 мм, а при увеличении свыше

101 колебания глубины проплавления составляли 5,8 — О мм и более.

Поэтому для диапазона отклонений пучка в сторону, противоположн;:1а направлению сварки, и был выбр.>н интервал изменения рентгеновского излучения на 5-104 для повышения качества формирования сварного соединения путем снижения пульсаций глубины проплавления в корне шва.

Способ поясняется чертежои.

Электронный пучок 1, Формируемый сварочной пушкой 2, производит проп- лавление металла с образованием сварочной ванны 3. Тормозное рентгеновское излучение из сварочной ванны 3 регистрируется датчиком 4, сигнал с которого после преобразования в логическом устройстве 5 подается на откло няащуюся систему электронно-лучевой пушки 6, которая в момент образования "пика" глубины прославления, сопровождающийся изменением интенсивности рентгеновского излучения, Фиксируемого датчиком, отклоняет пучок электронов в направлении, обратном направлению 7 сварки, предотвращая дальнейшее проплавление металла в месте образования "пика" проплавления на 5-103 от первоначального значения, после чего происходит возвращение сигнала датчика рентгеновского излучения в установившееся состояние .

Затеи электронный пучок возвращается в исходное положение путем отключения отклоняющей системы пушки ь логическим устройством 5. Такой режим работы системы автоматически повторяется каждый раэ при изменении глубины проплавления, предотвращая появление "пиков" проплавления.

При использовании отклонения электронного пучка из зоны образования

"пика" в самом начале этого процесса в направлении, обратном направлению сварки, только в момент изменения интенсивности тормозного рентгеновского излучения на 5-101 от первоначального значения существенно повышается качество сварного шва эа счет снижения пульсаций глубины проплавления в корне шва.

П р и и е р. Способ опробован при электронно-лучевой сварке стали

12Х18Н10Т толщиной до 28 мм на установке типа У-250. Параметры сварки:

0цск = 30 кВ, Т п кс = 3" 0 мд, с

15 м/ч, частота колебаний пучка в сторону, обратную направлению сварки, 1 составляет f = вЂ, †--, время выдержЬ Откр ки пучка в отклоненном положении порядка 27 мкс.

Технические преимущества изобретения следующие: повышение качества

Формирования сварного соединения путем уменьшения пульсаций глубины проплавления и снижения количества дефектов в корне шва; повышение надежности стабилизации и контроля глубины проплавления и простота его осуществления; применение способа для сварки не только тонколистовых конструкций, но также средних и больших толщин; использование любого типа электронно-лучевой пушки, не требующей наличия частотной модуля- ции тока пучка; снижения затрат и уменьшение брака сварки.

Формула изобретения

Способ стабилизации и контроля глубины проплавления при электроннолучевой сварке, заключающийся в том, что регистрируют интенсивность тормозного рентгеновского излучения из зоны сварки, в зависимости от этой величины регулируют параметры электронного пучка, о т л и ч а ю-шийся тем, -что, с целью повышения качества Формирования сварного соединения путем снижения пульсаций глубины проплавления в корне шва, отклоняют электронный пучок в направлении, обратном направлению сварки в момент изменения интенсивности тормозного рентгеновского излучения на 5-1ОЗ от первоначального значения.

1655723

Составитель В. Бродягин

Редактор И. Циткина Техред A.Kðàâ÷óê Корректор Л. Патай

Заказ 3985 Тираж 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