Способ слежения за линией стыка при электронно-лучевой сварке

 

СПОСОБ СЛЕЖЕНИЯ ЗА ЛИНИЕЙ -СТЫКА ПРИ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ СВАРКЕ, при котором в процессе сварки перйо-дачески изменяют пространственное положение луча, улавливают вторичную эмиссию от зоны взаимодействия луча со свариваемой деталью и сравнивают ее с опорным сигналом, о т л и - ч а ю щи и с я тем, что, с целью расширения диапазона параметров процесса, изменение пространственного положения луча осуществляют его рас- ' фокусировкой, вторичную эмиссию проецируют в виде изображени:н на плоскость , а в качестве опорного сигнала используют изображение сварочной ванны.

СОЮЗ СОЕЕТСИИХ

ЗМ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗО ЕТЕМИЯ@ И ОТНР дщрд

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСИОМ,Ф СВИДЕТН1ЬСТВУ (у))у В 23 К 15/00

1 (71 ) 2804944/25-27 (22) 31,07.79 (46) 15.06.90. Бюл. № 22 (72). Г.Г.Комиссаров,.А.И.Веригин, В.В.Баринов и В.Ф.Резниченко (53) 621.791.72 (088.8) (56) Чвертко А.И. и др. Оборудование дпя электронно-лучевой сварки. Киев.:

Наукова думка, 1973, с. 218-219.

Патент США ¹ 3426174, кл. В 23 К 15/00, 04.02.68. (54)(57) СПОСОБ .СЛЕЖЕНИЯ ЗА ЛИНИЕЙ

СТЫКА ПРИ ЭЛЕКТРОННО-. ЛУЧЕВОЙ СВАРКЕ, при котором в процессе сварки, перио-.

Изобретение относится к электронно-лучевой сварке, в частности к способам слежения за линией стыка.

Известен способ слежения за линией стыка, при котором в процессе сварки периодически луч отклоняют вперед и разворачивают его поперек еще не оплавленных кромок, при этом.улавливают отраженные электроны, дающие сигнал, по которому затем,. сравнивая его с опорным, судят о величине смещения .луча относительно линии стыка.

Недостатком способа является то, что определение места положения луча . производят на .расстоянии от сварочной ванны, а также то, что слежение возможно производить лишь при сварке в .определенном диапазоне параметров процесса.

Наиболее .близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ слежения за линией стыка

:при электронно-лучевой сварке, при котором в процессе сварки периодичес„.SUÄÄ 818090. A 1

2 дически изменяют пространственное положение луча, улавливают вторичную эмиссию от зоны взаимодействия луча со свариваемой деталью и .сравнивают ее с опорным сигналом, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона параметров процесса, изменение пространственного положения луча осуществляют его рас- фокусировкой, вторичную эмиссию проецируют в виде изображения на плоскость, а в качестве опорного сигнала используют изображение сварочной ванны. ки изменяют пространственное положение луча, улавливают вторичную эмиссию от зоны взаимодействия луча со свариваемой деталью и сравнивают ее с опорнь!м сигналом.

Недостатком способа является узкий диапазон параметров процесса,при которых возможно осуществлять слежение эа линией стыка.

Целью изобретения является расширение диапазона параметров процесса. CO

Поставленная цель достигается бла- C© годаря тому, что в способе слежения 1 ) эа линией стыка при электронно-лучевой сварке, при котором в процессе сварКи периодически изменяют прост-. ранственное положение луча, улавливают вторичную эмиссию от .зоны взаимодействия луча со свариваемой деталью и сравнивают ее с опорным сигналом, изменение пространственного положення луча осуществляют его расфокусировкой, вторичную эмиссию проеци.руют в виде изобрлжения на плоскость,, 81809Q а в качестве опорного сигнала исполь-. зуют изображение сварочной ванны.

На чертеже показана схема дпя осуществления способа, Схема включает сварочную ванну 1, возникающую при электронно-лучевой сварке, стык 2, образованный свариваемыми деталями, проецирующую систему 3, создающую изображения сварочной ванны 1.и стыка 2 на плоскости 4.,датчик 5, фиксирующий изображение сварочной ванны, датчик 6, фиксирующий изображение стыка усилителя 7, обрабатывающего сигналы с датчиков 5 и 6 электронного луча 8, воздействующего. иа детали.

Способ слежения за линией стыка при электронно"лучевой сварке осуществляют. следующим образом.

Электронно-лучевую сварку производят на рабочих режимах, при этом положение сварочной ванны 1,êàê опорного сигнала в виде вторичной эмиссии, контролируют путем .проецирования ее изображения при помощи проецирующей системы Э на плоскость 4. Система 3 состоит из одной или нескольких магнитных линз, а плоскость 4 представляет собой стеклянный экран, покры-тый люминафором. Иэображение сварочной ванны 1 фиксируют при помощи датчика 5, состоящего из двух фотодиодов, сигнал с которого поступает на усилитель, где он обрабатывается и запоминается. Изображение стыка 2

:свариваемых деталей при этом не просматривается. Затем периодически через О,02-0,2 с на протяжении всего сварочного процесса изменяют пространственное положение электронного луча 8 путем. его расфокусировки до диаметра 5-.30 мм на время не более

1 мс. В момент расфокусировки элект— ронного луча 8 на плоскости 4 возни. кает изображение стыка 2, положение которого фиксируют при помощи датчика 6, состоящего из двух фотодиодов, сигнал с которого также поступает на усилитель 7. Иэображение сварочной

5 ванны 1 в этот момент времени отсутствует. Сигналы с датчиков 5 и 6 сравниваются с помощью средств, входящих в усилитель 7. В случае смещения стыка 2 от центра сварочной ванны 1 в усилителе 7 возникает сигнал рассогласования, который корректирует положение электронного луча 8 относительно стыка 2 свариваемых деталей до следующего момента поиска.

Ввиду того, что проецирующая система в данном способе действует избирательно по энергии вторичных электронов, то все электроны, энергия которых не соответствует упруго отраженным (тепловые, вторичные и т.д,), не попадают на плоскость. Это позволяет значительно увеличить соотношение сигнал-шум, а следовательно, повысить надежность работы системы совмещения электронного луча со стыком.

Кроме того, при получении сигнала от стыка не требуется изменять ток элек-. тронного луча, что увеличивает надежность работы энергетического блока электронно-лучевой установки за счет устранения переходных процессов.

Для .опробывания способа было изготовлено устройство, установленное на электронно-лучевой установке типа

ЭЛУ-18 с электронно-лучевой пушкой типа ЭП-60/30..В процессе сварки электронный луч с-током ЗОО мА расфокусировали при помощи стабилизатора ускоряющего напряжения в течение

1 мс. Определялись координаты стыка . и с усилителя сигналов устройства управляли отклоняющей системой электронно-лучевой пушки.

Способ позволяет упростить систе45 му обработки сигналов вторичной эмис-. сии и повысить. точность слежения за счет увеличения проецирующей системы.

Редактор О.Филиппова Техред М,Дйдык Корректор М.Пожо

Заказ 2030 Тираж 635 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