Електронно-променеве зварювання

При зварюванні електронним променем метал нагрівають сфокусова­ним пучком електронів, які прискорюються електричним полем високої напруги. При падінні цього пучка на виріб близько 99 % кінетичної енер­гії електронів перетворюється на теплову.

Температура металу в місці нагрівання фокусною плямою перевищує 6000 °С. Зварювання виконують у герметичних камерах 1 (рис. V.16), в яких підтримують високий вакуум порядку 133 • 10^-4...133 • 10^-6 Па або здійснюють у середовищі проточного інертного газу.

Джерелом випромінювання електронів є розжарений катод у вигляді вольфрамової спіралі 2, щоживиться від низьковольтного трансформа­тора 3. Для прискорення руху електронів від розжареного катода на де­якій відстані від нього є прискорювальний анод 4 з центральним отво­ром. Напруга, яку одержують в спеціальних трансформаторах з випрям­ним устаткуванням, між катодом і анодом становить від 10...35 до 150 кВ. При нагріванні катода до температури 2400 °С і під дією прискорюваль-ного електричного поля високої напруги з його поверхні випромінюєть­ся потужний потік електронів 5. На шляху до виробу 8 він проходить крізь фокусувальну лінзу, яка є електромагнітною котушкою 6. Фокусуванням і зміною сили струму електронний промінь може бути сфокусований на площі 0,1...20 мм² відхильною системою, яка також складається з кількох електромагнітних котушок 7. Фокусну пляму можна переміщувати по поверхні в різних напрямах. Щоб перемістити промінь по лінії зварюван­ня, всередині камери пере- сувають зварювальні деталі за допомогою Рис.

електропривода 10, розміщеного поза камерою. Спостерігають за процесом зварювання крізь оглядове вікно 11. Електрон­ним променем зварюють низь­ко- і високолеговані сталі, ту­гоплавкі (вольфрам, моліб­ден, тантал), активні (уран, цирконій, берилій) і різно­рідні (алюміній з міддю) ме-

тали та їхні сплави. За один прохід можна зварювати метал завтовшки 0,01 ... 100 мм і більше. Зварні з'єднання мають дуже високу якість та дзеркально гладеньку поверхню металу шва 9.

Зварювання електронним променем у вакуумі використовують в основ­ному в приладобудівній промисловості.

Запитання і завдання для самоконтролю

1. У чому фізична суть зварювання і як класифікують його способи?

2. Які основні властивості зварювальної дуги та джерел її живлення?

3. Як досягається спад зовнішньої характеристики в джерелах змінного та

постійного струму для дугового зварювання?

4. Для чого призначені електродні покриття і які їхні складові елементи?

5. Як забезпечується регулювання постійної довжини дуги в зварювальних

автоматах і яким чином при автоматичному зварюванні створюється за­хист

розплавленого металу?

6. У чому суть електрошлакового зварювання і які галузі його застосування?

7. Які є види зварювання в захисних газах і для чого воно призначене?

8. У чому суть плазмового зварювання, які галузі його застосування?

9. Суть лазерного зварювання і його застосування.

10. Суть електронно-променевого зварювання і його застосування.

Глава 3. ГАЗОВЕ І ТЕРМІТНЕ ЗВАРЮВАННЯ