Сварка или резка электронным лучом: .схемы управления для этих целей – B23K 15/02

Изобретение относится к области электронно-лучевой сварки. Способ электронно-лучевой сварки осуществляется с оперативным контролем удельной мощности и степени фокусировки электронного луча, причем сварку проводят с осцилляцией электронного луча в частотном диапазоне от 300 до 2000 Гц по синусоидальному или линейному закону, в процессе сварки измеряют и подвергают фильтрации и выпрямлению сигнал вторичного тока в цепи коллектора электронов, затем проводят обработку отфильтрованного и выпрямленного или исходного сигнала вторичного тока методом синхронного накопления и измеряют величину запаздывания этого сигнала относительно сигнала тока в отклоняющих катушках. При этом током фокусировки управляют поддерживая упомянутую величину запаздывания сигнала на постоянном уровне, соответствующем заданной величине удельной мощности электронного луча. Техническим результатом при использовании изобретения является повышение качества формирования сварного шва в режиме глубокого проплавления осциллирующим электронным лучом. 1 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл.

Изобретение относится к электронно-лучевой сварке, в частности к способам контроля процесса электронно-лучевой сварки, и может быть использовано для сварки ответственных изделий со сложной геометрией и повышенными требованиями к качеству сварного соединения. Электронный луч периодически выводят из зоны сварки. Сканируют его поперек стыка. Регистрируют ток луча электронной эмиссии в каждой точке траектории сканирования, по изменению которого определяют положение стыка сварного соединения. Устанавливают зависимость тока от перемещения электронного луча и по этой зависимости оценивают геометрические параметры электронного луча. Дополнительно создают траекторию сканирования поперек стыка в области сформированного сварного шва. Регистрируют рельеф поверхности сварного шва, по которому оценивают качество сварного шва и осуществляют корректировку параметров сварки после совместной обработки основной и дополнительной траекторий сканирования. В результате осуществляется практически моментальная оценка качества сварного шва и соответственно - изменение параметров электронного луча, что повышает качество сварного соединения как при сварке продольных швов, так и кольцевых или сложнопрофильных. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ электронно-лучевой сварки с контролем и управлением удельной мощности электронного луча непосредственно в процессе сварки может быть использован для изготовления сварных изделий из конструкционных материалов. Из спектра колебаний вторичного тока в диапазоне частот 5-125 кГц выделяют сигнал переменной составляющей, включающей диапазон частот, содержащий «пик» спектральной плотности, который подвергают статистической обработке. Строят эмпирические плотности распределения указанного сигнала в амплитудном диапазоне. Затем в зависимости от измеренных величин параметров эмпирической плотности распределения, таких как дисперсия, среднеквадратичное отклонение, модальное значение эмпирической плотности распределения в моде или отношение значения плотности распределения к среднеквадратичному отклонению или к дисперсии, а также от внешнего вида эмпирической плотности распределения, задают ток фокусировки, соответствующий максимальной удельной мощности электронного луча. В результате достигают повышение точности контроля фокусировки электронного луча и расширение функциональных возможностей способа при проведении сварки в режиме глубокого проплавления как статичным, так и осциллирующим или модулированным лучом в диапазоне мощностей от 1,5 до 15 кВт за счет использования дополнительного информационного параметра. 7 ил., 1 пр.

Устройство предназначено для управления процессом электронно-лучевой сварки. Оно содержит блок управления электронной пушкой (12), электронную пушку (1), подключенную к отрицательному полюсу высоковольтного источника питания (2), источник питания управляющего электрода (3), вакуумную камеру (6) с размещенной в ней подвижной платформой (7) с приводом перемещения изделия (8) с двигателями (9, 10) и блоком управления (11), блок выделения длительности импульса, блок выделения скорости привода перемещения изделия, элемент сравнения и блок задания скорости перемещения изделия. Выход блока задания скорости перемещения изделия подключен к первому входу блока выделения скорости (12) и одному входу элемента сравнения, связанного выходом с блоком управления двигателями (11), а вторым входом с выходом блока выделения скорости перемещения изделия, подключенного соответственно вторым, третьим и четвертым входами к выходам датчика напряжения, датчика тока и блока выделения длительности импульса, подключенного входом к выходу датчика тока. Устройство обеспечивает постоянство параметров сварки, неизменность теплового режима и, соответственно, качество сварки. 1 ил.

Устройство предназначено для управления процессом электронно-лучевой сварки. Оно содержит электронную пушку (1), подключенную к отрицательному полюсу высоковольтного источника питания (2), источник питания управляющего электрода (3), блок управления включением и отключением управляющего напряжения электронной пушки (12) и вакуумную камеру (6) с размещенной в ней подвижной платформой 7 с приводом перемещения изделия (8) с двигателями (9, 10). Блок формирования длительности и формы импульса тока луча (13) подключен выходом к входу источника питания управляющего электрода (3), а входом - к выходу блока управления пушкой (12). В результате достигается стабильность параметров сварочной ванны в процессе сварки за счет контроля мощности и времени воздействия электронного луча на изделие. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к оборудованию для электронно-лучевой сварки. Первый выход первого выпрямителя соединен с первыми выводами первого конденсатора и первого резистора, вторые выводы которых соединены со вторым выходом первого выпрямителя и с первым выводом обмотки накала. Второй вывод обмотки накала подключен ко второму выводу вспомогательного катода. Первый выход второго выпрямителя соединен с первым входом делителя напряжения, с первыми выводами стабилитрона и второго конденсатора, второй вывод которого соединен со вторым выводом стабилитрона, с первыми выводами третьего конденсатора и второго резистора, второй вывод которого соединен со вторым входом делителя напряжения и вторым выходом второго выпрямителя. Третий резистор подключен параллельно регулирующему элементу. Резистор регулирующего элемента включен между эмиттером и базой первого транзистора, эмиттер которого подключен к первому выходу диодного моста, первый вход которого соединен с источником питания, а второй вход - со вторым выводом первичной обмотки. Второй выход диодного моста через переменный резистор соединен с первым выводом третьего конденсатора, эмиттером первого транзистора и эмиттером второго транзистора, вторым выводом второго конденсатора и первым выводом четвертого резистора, второй вывод которого соединен с базой второго транзистора, вторым выводом третьего конденсатора и выходом делителя напряжения. В результате достигают стабилизацию мощности электронной бомбардировки. 1 ил.

Изобретение относится к способу электронно-лучевой сварки труб и может быть использовано при изготовлении каналов ядерных реакторов при сварке труб из циркония и титана. На боковой поверхности конца одной из труб выполняют кольцевой выступ с поперечным сечением в виде равнобедренного треугольника, вершина одного из углов основания которого расположена на наружной кромке трубы. Торец на этом конце трубы срезают под углом внутрь трубы до внутренней кромки торца, которую при токарной обработке выполняют сдвинутой по оси внутрь трубы от торца на величину половины основания выступа. Торец другой трубы срезают под углом наружу трубы до внутренней кромки, сдвинутой наружу на ту же величину. Затем трубы стыкуют и за один оборот стыка концентрированным электронным лучом одновременно расплавляют присадочный выступ и торцы труб. Технический результат состоит в удешевлении процесса электронно-лучевой сварки толстостенных труб за счет отказа от применения присадочной проволоки и устройства для ее подачи в вакууме в зону сварного шва, а также в повышении прочностных и коррозионных свойств сварного соединения. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к формированию микрорельефа поверхностей изделий и может найти применение в электронной технике. Обработку поверхности заготовки осуществляют сконцентрированным потоком излучения, который моделируют по времени, направляют на обрабатываемую поверхность и перемещают по обрабатываемой поверхности, формируя требуемый профиль рисунка путем повторения перемещения сконцентрированного потока излучения. Сконцентрированным потоком излучения формируют в заданном месте заготовки зону расплава заданных размеров и конфигурации, которую перемещают в заданную точку заготовки, управляя параметрами термовоздействия в процессе перемещения сконцентрированного потока излучения. Зону расплава подвергают затвердеванию, прекращая действие излучения. Управление процессом ведут с помощью ЭВМ. Технический результат заключается в исключении загрязнения поверхности обратным током испаряемого материала. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к сварке, в частности к способу электронно-лучевой сварки, и может найти применение при изготовлении ответственных конструкций в различных отраслях машиностроения. Сварку осуществляют со сквозным проплавлением и релейным регулированием процесса путем уменьшения тока электронного пучка при появлении сквозного проплавления и увеличения его при переходе в режим частичного проплавления. В процессе сварки регистрируют ток коллектора электронов, установленного над зоной сварки и находящегося под положительным потенциалом относительно изделия. В качестве информационных параметров, характеризующих момент сквозного проплавления, используют амплитуду колебаний составляющих спектра вторичного тока. Одновременно с регистрацией тока коллектора электронов осуществляют осцилляцию электронного пучка по круговой или Х-образной траектории, и амплитуду колебаний составляющих спектра вторичного тока используют в диапазонах 200-1000 Гц и 3-50 кГц. Появление сквозного проплавления определяют по одновременному снижению амплитуд составляющих спектра в указанных диапазонах или по снижению амплитуды одной из составляющих спектра вторичного тока. Способ обеспечивает существенное повышение точности и надежности регулирования процессов сварки со сквозным проплавлением изделий толщиной 5-40 мм. 3 ил.