Технологии

Электронно-лучевая сварка

Электронно-лучевая сварка.

Технология Источником энергии при этом способе сварки является не традиционная дуга, а поток электронов с высокой энергией из электронно-лучевой пушки. Для того чтобы поток электронов не терял энергию при столкновении с атомами воздушной среды, создают вакуум в пространстве проведения сварочных работ. Эта электронно-лучевая сварка обеспечивает выход энергии с разогревом непосредственно в месте соединения металлов без потерь в прослойке воздуха, а также гарантирует отсутствие окисления поверхности, свариваемых заготовок. Об этом методе сварки расскажем более подробно.

Электронно-лучевая сварка


Один проход позволяет соединить детали от 0,1 мм до 400 мм независимо от химического состава, свариваемых металлов.

Этот метод позволяет воздействовать на соединяемые металлы пучком электронов с высокой энергетикой, которые вызывают в вакууме расплав металла или сплава с последующим свариванием заготовок. Для беспрепятственного прохождения электронно-лучевого потока необходимо разрешение газов от 10-2Па, чтобы обеспечить заданные параметры для соединения титана, алюминия, химически активных металлов и сплавов, а также тугоплавких элементов. Существуют два компонента, которые обеспечивают бесперебойный процесс электронно-лучевой сварки металлов и сплавов, и основным из них является энергетическая составляющая. Формирует пучок электронов раскалённый катод, а электроны ускоряются напряжением до 200 кВ до 0,5 скорости света, что вызывает расплавление зоны сварочного шва. Плотность энергетического выброса при столкновении с материалом деталей значительно превышает энергетику сварочной дуги. Вторая составляющая сварки является электромеханическим комплексом, обеспечивающим перемещение луча и деталей относительно друг друга, угловое отклонение потока электронов и гарантирующим наличие вакуума в зоне сварки.

Электронно-лучевая сварка


Электронно-лучевой тип сварки используется в заводских условиях в вакуумной среде.

Важно понимать, что технические условия процесса, делают метод весьма затратным и высокотехнологичным, что исключает его применение в домашних или бытовых условиях. Достоинства и недостатки электронно-лучевой сварки Сварка электронно-лучевым методом применяется в различных отраслях промышленности, поскольку позволяет вести работу в труднодоступных местах с заготовками различной толщины. При этом не происходит коробления заготовок по причине импульсного характера воздействия пучка электронов на металл, а также тонкой фокусировки в месте сварки. Изменение ускоряющего напряжения от 35 до 220 кВ меняет скорость электронов в широких пределах, а, следовательно, и глубину провара заготовок. При торможении энергия пучка преобразуется в тепловое воздействие, которое и вызывает плавление металла с возникновением сварочной ванночки.

Электронно-лучевая сварка


Камера электронно-лучевой сварки.

Разогрев происходит на участке в доли миллиметра и имеет весьма значительную глубину проваривания, соединяемых деталей. Таким образом, лучевая сварка обладает следующими преимуществами: производительность, экономичность и высокий уровень автоматизации процесса работ; регулируемая мощность позволяет сваривать детали различной толщины в труднодоступных для дуговой сварки местах; регулируемое соотношение ширины шва, к глубине провара достигающее величины 1:50; отсутствие загрязнения и окисления зоны шва, поскольку процесс происходит в вакууме; узкий шов с большой глубиной провара позволяет получить высокое качество и прочность соединения; импульсный характер воздействия пучка электронов позволяет избежать деформаций свариваемых деталей; метод может использоваться для термообработки, напыления, перфорации и резки материалов; ЭЛС используется для сварки легкоплавких металлов и сплавов, благодаря импульсному воздействию и малой ширине шва. К недостаткам метода относятся высокая стоимость аппаратуры, конечные размеры заготовок в связи с размерами вакуумных камер и точная подгонка деталей перед сваркой. Важно учитывать, что при высоких значениях ускоряющего напряжения (более 60 кВ) возникает рентгеновское излучение, от которого необходима дополнительная защита.

Электронно-лучевая сварка


Высокоточная регулировка позволяет сваривать заготовки как небольшой (0,01 мм), так и весьма значительной толщины, в зависимости от мощности потока электронов.

Оборудование и технология метода ЭЛС. Существует несколько видов оборудования для электронно-лучевой сварки, которые характеризуются мощностью пучка, величиной ускоряющего напряжения и, как следствие, толщиной свариваемых деталей. Большое значение имеет размер камеры и степень создания вакуума в её пределах, поскольку при низком уровне откачки насосами воздуха происходит значительное рассеивание пучка электронов.

Электронно-лучевая сварка


Ранее закладывалась трудоемкость сварки подобного стыка ручной сваркой – 400 часов, на данный момент сварка происходит за 2,5 минуты!

Электронно-лучевая сварка


Шов – тонок, но его прочность не уступает самому титану из которого сделана деталь, она получается как бы монолитной.

Электронно-лучевая сварка


Примерно тут и сваривают детальки

Электронно-лучевая сварка


Взгляд изнутри

Источник
© 2012 FUN-SPACE.ru. Все права защищены.
Создание сайтов Санкт-Петербург Яндекс.Метрика