Устройство для электронно-лучевой сварки

Устройство для электронно-лучевой сварки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электронно-лучевой сварке с использованием колебания луча в зоне нагрева. Цель изобретения - расширение области применения. Это достигается дополнительным введением в устройство двух ключей, двух логических элементов И- НЕ и счетного триггера. Устройство формирует линейную развертку с периодическим ее поворотом относительно центра с дискретностью в 45 . В процессе работы электронный луч разворачивается в плоскости изделия по угловому растру. Развертка луча осуществляется синусоидальными сигналами генератора и коммутатора. Включение согласующих усилителей по каналу X и Y производится ключами, управляемыми через схемы И-НЕ от основного и дополнительного счетных триггеров . Указанная развертка луча сварочной пушки позволяет улучшить распределение подводимой мощности, которое приводит к более регулярному движению расплавленного металла, а следовательно , и к более устойчивому равновесию пародинамического канала в сварочной ванне. Это в итоге приводит к улучшению качества сварных соединений и расширяет область применения. 4 ил. С/)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК. (19) (!1) (51) 4 В 23 К 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3992! 55/31-27 (22) 19. 12. 85 (46) 30. 08. 87. Бюл. Р 32 (71) Институт электросварки им. Е.О.Патона (72) Ю.Г.Куцан,. В.В.Гумовский,С.Я.Макарихин, Ю,И.Пастушенко, В.И.Созонтов, Л.В.Тур и С.Н.Ковбасенко (53) 621.791.72 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР (1078759, кл. В 23 К 15/00, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ СВАРКИ (57) Изобретение относится к электронно-лучевой сварке с использованием колебания луча в зоне нагрева.

Цель изобретения - расширение области применения. Это достигается дополнительным введением в устройство двух ключей, двух логических элементов ИНЕ и счетного триггера. Устройство формирует линейную развертку с периодическим ее поворотом относительно о центра с дискретностью в 45 . В процессе работы электронный луч разворачивается в плоскости иэделия по угловому растру. Развертка луча осуществляется синусоидальными сигналами генератора и коммутатора. Включение согласующих усилителей по каналу Х и Y производится ключами, управ- ляемыми через схемы И"НЕ от основного и дополнительного счетных триггеров. Указанная развертка луча сварочной пушки позволяет улучшить распределение подводимой мощности, которое приводит к более регулярному движению Я расплавленного металла, а следовательно, и к более устойчивому равновесию пародинамического канала в сварочной ванне. Это в итоге приводит к улучшению качества сварных соединений и расширяет область применения. 4 ил.

Изобретение относится к электронно-лучевой сварке с использованием колебания луча в зоне нагрева.

Целью изобретения является расши5 рение области применения путем формирования в плоскости иэделия углового растра в виде. четырех линий с уго лом поворота 45

На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства; на фиг. 3временной .цикл формирования развертки в плоскости изделия (Т вЂ” период 15 сигнала генератора синусоидальных сигналов); на фиг. 4 — угловой растр, формируемый в плоскости изделия.

Устройство для электронно-лучевой сварки содержит электронно-лучевую 2р пушку 1 с электромагнитной отклоняющей системой 2, обмотки которой расположены по координатным осям Х и 7, генератор 3 синусоидального сигнала, выход которого электрически связан с 25 обмотками отклоняющей системы 2, согласующие усилители 4 и 5, выходы которых соединены с обмотками отклоняющей системы 2. Усилители выполнены по схеме преобразователя напряже- ЗО ние — ток. ,Коммутатор 6 фазы выполнен по схеме прецизионного модулятора на операционном усилителе 7, к неинвертирующему входу которого подключен ключ 8.

Вход коммутатора 6 подключен к вьгходу генератора 3.

Электронные ключи 9 и 10 включены между входами согласующих усилителей 4 и 5, генератором 3 и коммута- 40 тором 6.

Вход нуль-органа 11 соединен с выходом генератора 3. Нуль-орган представляет собой интегральный компаратор, включенный по схеме детектоРа 45 нуля.

Два триггера 12 и 13 включены по схеме счетного триггера. Вход триггера 12 соединяется с выходом нуль-органа 11, а вход триггера 13 подключа- 5О ется к выходу триггера 12. Оба триггера идентичны и выполняют функцию делителей частоты на два.

Выходы двух логических элементов -HE !4 и 15 соединены с управ55 ляющими входами ключей 9 и 10. При этом первый вход элемента 14 соединен с инверсным выходом триггера 13, первый вход элемента 15 соединен с

07 2 прямым выходом триггера 13, а вторые входы элементов 14 и 15 объединены и соединены с выходом триггера 12.

Устройство функционирует следующим образом.

Электронно-лучевой пушкой 1 формируется электронный луч 16, который под воздействием электромагнитного поля отключающей системы 2 сканирует в плоскости свариваемого изделия 17 по угловому растру.

Угловой растр представляет собой

1 прямую линию с периодинческим ее поворотом относительно центра разверто ки с дискретностью в 45 . Формирование углового растра осуществляется подачей на обмотки отклоняющей системы 2 синусоидальных напряжений по каналам Х и Y. По каналу X сигнал Fl генератора 3 непосредственно подается на вход согласующего усилителя 4, а по каналу Y синусоидальный сигнал подается на вход согласующего усилителя 5 через коммутатор 6 фазы. Комо мутация фазы развертки на 180 по каналу Y выполняется ключом 8 коммутатора 6, а подключение сигналов развертки к выходам согласующих усилителей 4 и 5 — ключами 9 и 10.

Для управления ключами 8, 9 и 10 сигнал Fl генератора 3 поступает на нуль-орган )1, который выполняет функцию амплитудной дискриминации, т.е. преобразует синусоидальный сигнал к уровню "О" и "1".

Длительность логического сигнала нуль-органа ll определяется периодом сигнала развертки Т и равна l/2Т. Логический сигнал F2 с выхода нуль-органа используется для управления счетным триггером 12. Так как триггер )2 делит на два количество импульсов, поступающих на его вход, то на выходе формируется логический сигнал FÇ с длительностью, равной Т сигнала развертки. Сигнал РЗ поступает на вход счетного триггера 13, а также нд входы логических элементов ИНЕ )4 и 15. При поступлении сигнала FÇ на вход триггера 13 на его инверсном и прямом выходах формируются логические сигналы Г4 и F5 с длительностью, равной 2Т. Сигнал 4 с инверсного выхода триггера 13 поступает на управляющий вход ключа 8 коммутатора 6. При наличии "0" ключ 8 разомкнут и операционный усилитель 7 коммутатора 6 работает как повторитель, 3 13 т.е. на выходе коммутатора 6 фаза входного сигнала не меняется. При наличии на управляющем входе ключа 8

11 t!

1 ключ замыкается и усилитель 7 работает как инвертор, т.е. на выходе коммутатора 6 фаза входного сигнао ла меняется на 180 . В соответствии с длительностью управляющего сигнала F4 фаза сигнала Г6 на выходе коммутатора 6 инвертируется через каждые 2Т. Кроме того, сигнал Р4 с инверсного выхода триггера 13 определяет состояние логического элемента ИНЕ 14, на выходе которого формируется сигнал F7, управляющий работой ключа 9.

При наличии на входе ключа 9 "1" сигнал развертки F8 проходит по каналу Х на обмотку отклоняющей системы 2 в течение времени, равном 2Т. Отключение сигнала развертки по каналу Х соответствует "0" сигнала F7 и про— изводится на длительность, равную Т.

Сигнал Р5 с прямого выхода триггера 13 поступает на вход логического элемента И-НЕ 15, Выходным сигналом

F9 элемента 15 производится управление ключом 10, которым обеспечивается подключение сигнала развертки по каналу Y на время 2Т и отключение на время Т. При этом момент включения сигнала F10 развертки по отношению к моменту включения по каналу Х выполняется с временным сдвигом, равным Т.

Временной сдвиг включения сигналов развертки F1 и F10 с учетом коммутации фазы приводит к повороту линии о развертки на 45 через время, равное T. Так, в течение 1 и 3 периодов развертки выполняется по координатным осям (фиг. За, в), а в течение 2 и 4 периодов развертка выполняется по диагональным прямым (фиг.3б, г).

Таким образом, за время, равное 4Т, в плоскости изделия формируется полный угловой растр, состоящий из четы-!

33507 рех прямых с углом пересечения 45" (фиг. 4).

Перегрев центральной зоны св:рного

5 шва в месте пересечения траекторий сканирования луча исключается в результате того, что максимальная мощность будет выделяться в периферий— ных зонах углового растра.

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для электронно-лучевой сварки, содержащее электронно-лучевую пушку с отклоняющей системой, два согласующих усилителя, выходы которых

15 подклйчены к обмоткам отклоняющей системы, генератор синусоидального сигнала, нуль-орган и счетный триггер, соединенные последовательно, коммутатор развертки с ключом,вклю2р ченный между генератором и одним из согласующих усилителей, причем управляющий вход ключа коммутатора электрически связан с выходом счетного триггера, о т л и ч а ю щ е е с я

25 тем, что, с целью расширения области применения, в устройство дополнительно введены два ключа, два логических элемента И-НЕ и дополнительный счетный триггер, вход которого соединен

30 с прямым выходом основного счетного триггера, и инверсный выход соединен с управляющим входом ключа коммутатора и первым входом первого элемента И-НЕ, выход которого подключен к

З управляющему входу ключа, включенного между генератором и входом одного из согласующих усилителей, а прямой выход дополнительного триггера соединен с первым входом второго логичес4р кого элемента И-НЕ, выход которого соединен с управляющим входом ключа, включенного между коммутатором и входом второго согласующего усилителя, при этом вторые входы логических эле45 ментов И-НЕ объединены и подключены к прямому выходу. основного счетного триггера.

l 333507!

333507

1333507

®И <И

®Яде

Со ставитель В, Пучин ский

Техред В.Кадар Корректор Л. Бескид

Редактор А.Лежнина

Заказ 390B/13 Тираж 974 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

)13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4