Способ электронно-лучевой сварки кольцевых стыков
Способ электронно-лучевой сварки кольцевых стыков, при котором осуществляют относительное перемещение электронного луча и свариваемой детали, а с момента замыкания шва уменьшают ток луча и выводят его фокус на поверхность детали, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения, в момент замыкания шва прекращают относительное перемещение детали и луча.
Настоящее изобретение относится к электронно-лучевой сварке, в частности к сварке кольцевых стыков. Известен способ электронно-лучевой сварки, при которой с момента замыкания кольцевого шва производят отклонение луча в сторону сваренного участка с одновременным уменьшением напряжения и тока луча [1] Недостатком способа является образование корневой дефектной зоны. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ электронно-лучевой сварки кольцевых стыков, при котором осуществляют относительное перемещение электронного луча и свариваемой детали, а с момента замыкания шва уменьшают ток луча и выводят его фокус на поверхность детали [2] Недостатком способа является наличие дефектов шва в корневой зоне. Целью изобретения является повышение качества сварного соединения. Поставленная цель достигается благодаря тому, что в момент замыкания шва прекращается относительное перемещение детали и луча. Сварку проводят при вращении детали относительно электронного луча. В момент замыкания кольцевого шва, т. е. при выходе луча на кратер, возникающий в начале процесса сварки, прекращают вращение детали. После остановки детали снижают ток луча постепенно до нуля при одновременном повышении тока фокусирующий магнитной линзы на величину порядка 15% от рабочего значения. Увеличением тока фокусирующей магнитной линзы обеспечивают вывод минимального сечения пучка на внешнюю поверхность изделия для принятого рабочего расстояния. В результате процесса снижения тока луча с одновременным выведением фокуса луча на поверхность изделия происходит заполнение кратера за счет стягивания металла в него из соседних областей, что приводит к устранению кратера. Остановкой детали обеспечивают исключение участка перекрытия и корневой дефектной зоны. Способ был опробован при сварке кольцевых швов труб из стали 30ХГСА диаметром 180 мм и толщиной стенки 15 мм. Сварку осуществляли на установке ЭЛУ-5 с энергетическим блоком БЭП-2 и электронно-лучевой трубкой ЭП-60,10М. Стыкуемые кромки изделий собирали с зазором 0,2 мм. Сварку производили в режиме: ускоряющее напряжение 60 кВ; ток луча - 85-90 А; скорость сварки 10 м/ч. Экспериментально установлено, что для толщины стенки трубы 15 мм наиболее целесообразная длительность спада тока луча 13 15 с. Способ электронно-лучевой сварки кольцевых швов обеспечивает по сравнению с существующими ряд преимуществ: значительное повышение качества соединения, за счет исключения корневой дефектной зоны на участки перекрытия шва; предотвращение снижения механических свойств соединений сплавов, чувствительных к термическому циклу сварки; устранение кратера, образующегося при высоковольтных пробоях и при завершении плоских швов.
Формула изобретения
Способ электронно-лучевой сварки кольцевых стыков, при котором осуществляют относительное перемещение электронного луча и свариваемой детали, а с момента замыкания шва уменьшают ток луча и выводят его фокус на поверхность детали, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения, в момент замыкания шва прекращают относительное перемещение детали и луча.
