Elektronstrålesvetsning

Elektronstrålesvetsning  är svetsning, den energikälla i vilken är den kinetiska energin hos elektroner i en elektronstråle som bildas av en elektronkanon.

Den används för svetsning av eldfasta, högaktiva metaller inom rymd-, flygindustrin, instrumenttillverkning etc. Elektronstrålesvetsning används också när det är nödvändigt att erhålla högkvalitativa svetsar med djup metallpenetration, för stora metallkonstruktioner.

Historik

Den första installationen för elektronstrålesvetsning skapades vid MPEI 1958. För närvarande tillverkas ELU-27, ELSTU-60, MEBW-60, etc. enheter.

Essence

Elektronstrålesvetsning utförs av en elektronstråle i vakuumkammare. Dimensionerna på kamrarna beror på dimensionerna på de delar som ska svetsas och sträcker sig från 0,1 till flera hundra kubikmeter.

Metallsmältning under elektronstrålesvetsning och bildandet av en penetrationszon orsakas av trycket från elektronflödet i elektronstrålekanonen, värmeavgivning i den fasta metallvolymen, reaktivt tryck hos den förångande metallen, sekundära och termiska elektroner och strålning .

Svetsning utförs med kontinuerlig eller pulsad elektronstråle. Pulsade strålar med hög energitäthet och en pulsfrekvens på 100-500 Hz används vid svetsning av flyktiga metaller som aluminium och magnesium. Detta ökar metallens penetrationsdjup. Användningen av pulsade strålar gör det möjligt att svetsa tunna metallplåtar.

I kammaren som bildar elektronstrålen pumpas luft ut upp till tryck på 1–10 Pa. Detta resulterar i ett högt skydd av den smälta metallen från luftgaser.

Elektronstrålesvetsningstekniker

Vid elektronstrålesvetsning används följande tekniska metoder för att förbättra kvaliteten på svetsen:

• svetsning med en lutande balk (avvikelse med 5-7 °) för att minska porer och diskontinuiteter i metallen;
• svetsning med en tillsats för legering av svetsmetallen;
• svetsning på ett dispergerat foder för att förbättra frigörandet av ångor och gaser från metallen;
• svetsning med smalt gap;
• svetsning med två elektronkanoner, medan en pistol smälter metallen och den andra bildar roten av kanalen;
• preliminära pass för rengöring och avgasning av kanterna på svetsade metaller;
• bilateral svetsning samtidigt eller sekventiellt;
• avsökning av elektronstrålen: longitudinell, tvärgående, X-formad, cirkulär, ellips, båge, etc.;
• balkdelning för samtidig svetsning av två eller flera fogar;
• strålströmmodulering med en frekvens på 1-100 Hz. för att styra värmetillförseln till svetsen.

Fördelar

Elektronstrålesvetsning har följande fördelar:

• Den höga koncentrationen av värme gör det möjligt att svetsa metaller med en tjocklek på 0,1 till 200 mm i en passage;
• Svetsning kräver 10-15 gånger mindre energi än bågsvetsning;
• Det finns ingen mättnad av den smälta metallen med gaser.

Nackdelar

• Bildandet av brist på penetration och håligheter vid roten av sömmen;
• Behovet av att skapa ett vakuum i arbetskammaren.

Utrustning

Elektronstråleinstallationer är indelade i universella och specialiserade, högvakuum (tryck mindre än <10 -1 Pa), mellanvakuum (tryck 10-10 -1 Pa), svetsning i skyddsgas (10 3 -10 5 Pa), kammare (produkt inne i arbetskammaren) och med lokal evakuering ( försegling av produkten i svetszonen).

Sammansättningen av installationer för elektronstrålesvetsning inkluderar en elektronpistol, strömförsörjning. Elektronstrålekanonen genererar en elektronstråle med hög energitäthet.

Se även

• elektronstrålesmältning
• elektronpistol
• elektronstråle

Anteckningar

Litteratur

• Nikolaev G. A. Svetsning i maskinteknik: En uppslagsbok i 4 volymer - M .: Mashinostroenie, 1978 (1-4 volymer).
• Elektronstrålesvetsning/O. K. Nazarenko, A. A. Kaidalov, S. N. Kovbasenko och andra / Ed. B. E. Paton. - Kiev: Naukova Dumka, 1987. - 256 sid.
• Z. Schiller, W. Geisig, Z. Panzer. Elektronstråleteknik. - M . : Energi, 1980. - 528 sid.

• Popov VF, Gorin Yu. N. Processer och installationer av elektronjonteknologi. - M . : Högre. skola, 1988. - 255 sid. — ISBN 5-06-001480-0 .

• Vinogradov M.I., Maishev Yu.P. Vakuumprocesser och utrustning för jon- och elektronstråleteknik. - M . : Mashinostroenie, 1989. - 56 sid. - ISBN 5-217-00726-5 .