Электронно-лучевая сварка
Электронно-лучевая сварка основана на использовании энергии, высвобождаемой при торможении потока ускоренных электронов в свариваемых материалах. Преобразование кинетической энергии в тепловую характеризуется высоким КПД.
Схема установки для электронно-лучевой сварки
Преимущества электронно-лучевой сварки – это отсутствие окисления расплавленного металла и гарантированное высокое качество сварного соединения, возможность сварки тугоплавких металлов, большая скорость сварки, не уступающая дуговой сварке.
Схема установки для электронно-лучевой сварки показана на рис 3. Она включает электронно-лучевую сварочную пушку 1 с системами управления и электропитания, формирующую поток электронов, вакуумную камеру 4 с люками загрузки и выгрузки деталей, механизмами перемещения свариваемых деталей 5 и со смотровыми окнами 3 , вакуумную систему, обеспечивающую при сварке в рабочем объеме камеры разрежение 1,33 -13,3 мПа. Электроны могут быть ускорены до энергии 20-30 кэВ (низковольтные пушки), до 30-100 кэВ (высоковольтные пушки). Поток электронов, эмитируемых катодом, формируется предварительно электростатическим полем в области катод-анод.
Режим электронно-лучевой сварки некоторых металлов
| Материал | Толщина, мм | Режим сварки | Приблизительная ширина шва, мм | ||
| Ускоряющее напряжение, кВ | Сила тока луча, мА | Скорость сварки, м/ч | |||
| вольфрам | 0,5 1,0 | 18-20 20-22 | 40-50 75-80 | 60 50 | 1,0 1,5 |
| тантал | 0,5 1,0 | 18-20 20-22 | 30-40 50 | 60-75 50 | 1,0 1,5 |
| молибден | 1,0 2,0 | 18-20 20-22 | 60-80 130-150 | 60-75 50 | 3,0 |
| ниобий | 1,0 | 18-20 | 30 | 60 | 1,5 |
| медь | 1,0 | 18-20 | 100-120 | 60-70 | |
| Титан ВТЗ — 1 | 1,0 | 18-20 | 50-60 | 60-80 | |
| Константан | 1,5 | 18-20 | 50-60 | 50-70 | |
| Сталь 12Х18Н9Т | 1,5 | 18-20 | 30-60 | 60-70 | 2 |
| 10 | 18-20 | 240 | 50 | 4 | |
| 20 | 20-22 | 270 | 50 | 7 | |
| 35 | 20-22 | 300 | 20 | ||
| Молибден и вольфрам | 0,5+0,5 | 18-20 | 45-50 | 35-50 | 1,0 |
| Бронза Бр.Х0,8 и титан ВТЗ — 1 | 1-1 | 18-20 | 45-50 | 35-50 | 1,5 |
| Молибден и ниобий | 1-1 | 18-20 | 60-65 | 60 | |
Универсальные установки для электронно-лучевой-сварки мелких и средних изделий
| Тип установки | Назначение | Габаритные размеры вакуумной камеры, мм | Параметры пушки и источника питания *1 |
| ЭЛУ-4 | Универсальная установка | Ø 700 L=1200 | 60 35 |
| У-ЗМ2 | Многопозиционная установка для сварки продольных и кольцевых швов на изделиях длиной 250 мм и диаметром 70 мм | Ø 529 L = 1000 | 25 500 |
| А.306.02 | Универсальная установка для сварки изделий электронной техники | 500х500х500 | 20 150 |
| А.306.05 | 500х500х500 | 25 200 | |
| У-74 | Специализированная установка для сварки труб с трубными досками | Ø 800 L = 1000 | 40 75 |
| У-101 | Специализированная установка для сварки встык труб большой длины и вварки пробок в трубы | 600х500х500 | 25 500 |
| 443 | Универсальная промышленная | 550х550х550 | 40 50 |
Регулирование силы тока луча производится подачей напряжения на управляющий (прикатодный) электрод 2 .
Удельная энергия, высвобождаемая в месте бомбардировки металла потоком электронов, может изменяться с помощью системы электромагнитной фокусировки луча 7.
Для смещения пятна нагрева со сварным стыком со сварным стыком при отключении последнего от геометрической оси пушки или при сварке по сложному контуру служит система электромагнитного отклонения луча 6.
Электронно-лучевые пушки изготовляют стационарными или перемещаемыми внутри вакуумной камеры. Размеры вакуумной камеры определяют габариты свариваемого изделия. Установки для сварки изделий малых и средних габаритов, как правило, снабжают специальными механизмами для перемещения изделий.
Электронным лучом можно сваривать вольфрам, молибден и другие тугоплавкие металлы, которые обычными методами не свариваются.
Режимы электронно-лучевой сварки встык без разделки кромок приведены в таблице .
Технические характеристики некоторых установок для электронно-лучевой сварки приведены в таблице .
