Устройство для электронно-лучевой сварки

Устройство для электронно-лучевой сварки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к сварке. Цель изобретения - повышение производительности электронно-лучевого сварочного оборудования за счет уменьшения числа простоев установок, необходимых для проведения ремонта и профилактики , и повьшения надежности сва рочных устройств за счет исключения электрических пробоев в камере электронного излучателя и предотвращения отравления катода. Устройство для электронно-лучевой сварки снабжено установленным под углом к оси электронного излучателя 1 экраном, имеющим форму пе1)евернутой воронки 9. Воронка 9 соединена полостью через промежуточную камеру 10 с, дополнительным вакуумным агрегатом 12. Внутри промежуточной камеры 10 установлена вымораживающая ловушка 14. В воронке 9 имеется прорезь для прохода электронного пучка 15 к каналу проплавления 16. В зависимости от размеров сварочной камеры промежуточная камера 10 может располагаться вне вакуумной камеры. Соединение с воронкой 9 осуществляется через ввод в стенке вакуумной камеры посредством гибкого сильфонного шланга. Таким образом, за счет такого варианта исполнения устройства удается снизить частоту пробоев в .пушке, локализировать пары металлов. 3 з.п. ф-лы, 1 ил. с S (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1366335 А 1 (51) 4 В 23 К 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4091722/31-27 (22) 20.05.86 (46) 15.01.88. Бюл. N 2 (71) Институт электросварки им. Е.О: Патона (72) А.А. Бондарев и Ю.И. Пастушенко (53) 621.791.72(088.8) (56) Патент США N 3444350, кл. В 23 К 15/00, 1985.

Патент США Ф 3322930, кл. В 23 К 15/00, 1964. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ

СВАРКИ (57) Изобретение относится к сварке.

Цель изобретения — повьппение производительности электронно-лучевого сварочного оборудования за счет уменьшения числа простоев установок, необходимых для проведения ремонта и профир лактики и повышения надежности сварочных устройств за счет исключения электрических пробоев в камере электронного излучателя и предотвращения

СЮ

СЬ

Cb

СФ

СО

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

"отравления" катода. Устройство для электронно-лучевой сварки снабжено установленным под углом к оси электронного излучателя 1 экраном, имеющим форму перевернутой воронки 9. Воронка 9 соединена полостью через промежуточную камеру 10 с дополнительным вакуумным агрегатом 12. Внутри промежуточной камеры 10 установлена вымораживающая ловушка 14, В воронке 9 имеется прорезь для прохода электронного пучка 15 к каналу проплавления

16. В зависимости от размеров сварочной камеры промежуточная камера 10 может располагаться вне вакуумной камеры.

Соединение с воронкой 9 осуществляется через ввод в стенке вакуумной ка- Е меры посредством гибкого сипвфоииого Я шлайга. Таким образом, за счет такого варианта исполнения устройства удает- С ся снизить частоту пробоев в,пушке, локализировать пары металлов. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1 136633

Изобретение относится к сварке, в частности к электронно-лучевому сварочному оборудованию.

Целью изобретения является повыше5 ние производительности электроннолучевого сварочного оборудования за счет. уменьшения числа простоев установок, необходимых для проведения ремонта и профилактики, и повышение надежности сварочных устройств за счет исключения электрических пробоев в камере электронного излучателя и предотвращения "отравления" катода.

На чертеже представлена схема уст- 1г ройства для электронно-лучевой сварки.

Устройство состоит из электронного излучателя 1, установленного с

1 возможностью перемещения в вакуумной, 2О камере 2, по направляющим которой перемещается тележка 3 со свариваемым изделием 4. Электронный излучатель 1 содержит электронную пушку 5, оборудованную диафрагмой 6, отклоняю- 25 щей электромагнитной системой 7, а также снабжен высоковакуумным агрегатом 8, обеспечивающим номинальный режим работы электронной пушки 5.

Устройство содержит также улавли- дб вающую воронку 9, промежуточную камеру 10, которые через канал 11 подключены к вакуумному агрегату 12. Промежуточная камера 10 имеет дополнительный экран 13, соприкасающийся с ем35 костью 14 охладителя.

Устройство работает следующим образом.

В процессе электронно-лучевой, сварки изделия 4 электронный излуча- 4О тель формирует пучок 15 электронов.

Пучок электронов, воздействуя на изделие 4, формирует канал 16 проплавления, из которого под давлением исходит паровое облако .17. Вакуумный агрегат 12 отсасывает через канал 11, промежуточную камеру 10 и воронку 9 остаточные газы и пары из области взаимодействия пучка 15 электронов и

,изделия 4, создавая при этом поток, 50 который втягивает пары металла в промежуточную камеру 10. Пары металла, осаждаясь на экран 13, соединенный с емкостью 14 охладителя, конденсируются, образуя слой конденсата на экране 13, Улавливающую воронку 9 за55 бора паров металла устанавливают между изделием и электронным излучателем в хвостовой части сварочной ванны с учетом диаграммы распределения cKQ ростей парового облака. При необходимости из промежуточной камеры 10 извлекают экран 13, с которого путем переработки снимают продукты конденсации паров.

Улавливающая воронка 9 для удобства эксплуатации может быть выполнена перемещаемой за счет соединения ее с промежуточной камерой 10 гибким сильфонным шлангом. Промежуточная камера

10 может устанавливаться за пределами сварочной вакуумной камеры 2 в случае ее ограниченных размеров. В тех случаях, когда паровой поток и его скорость при сварке достаточно высоки, для повышения эффективности отсоса парового потока в экране устанавливают трубу-раструб, которая приближает зону отсоса к сварочной ванне изделия.

С целью повышения эффективности работы устройства проходное сечение раструба воронки .уменьшают по отношению к сечению вакуум-провода.Тем самым на срезе раструба происходит еще большее увеличение скорости потока частиц, котрое способствует отклонению и отсосу парогазового потока, выходящего из канала проплавления.

Установка дополнительного вакуумного насоса, соединенного с улавливающей воронкой или раструбом, создает разность давлений между объемом камеры, где осуществляется сварка, и передним срезом улавливающей воронки.

Благодаря этому предотвращается распространение. парового облака, образующегося над сварочной ванной, в направлении лучепровода электронного излучателя и стенок сварочной камеры.

Отклоненный таким образом паровой поток устремляется вовнутрь воронки и, наталкиваясь по пути на экран, расположенный на корпусе азотной ловушки, накапливается в виде конденсата.

Эффективность работы устройства определяется разностью давлений внутри сварочной камеры и в области телесного угла улавливающей воронки, создаваемой дополнительным. вакуумным насосом. Ввод промежуточной камеры с емкостью для хладагента, которым кроме жидкого азота может быть фреон или жидкий воздух, кроме накопления конденсата, защищает насос от попадания в него черезмерного количества паров

136633 металла. Охлаждение экрана. повышает эффективность работы системы, а выполнение его съемным позволяет утилизировать продукты испарения.

Кроме того, использование предла5 гаемого устройства позволяет проводить утилизацию отходов испарения металлов, что дает экономический эффект в случае сварки драгоценных или редких металлов.

Сбор продуктов испарения позволяет защитить электронно-лучевое оборудование от напыления и увеличить интервалы времени между регламентны ми и профилактическими ремонтами.

Для предотвращения попадания в лучепровод электронного излучателя частиц, вылетающих из канала проплавления с высокой скоростью, которые не могут отклониться за счет создаваемого перепада давления на входе улавливающей воронки, последняя может быть выполнена подвижной с прорезью в боковой стенке. В настроечном режи- 25 ме, когда осуществляется поиск стыка и совмещаются пучок со стыком, воронка расположена рядом с местом встречи электронного пучка с изделием. Перед началом сварки и выходом на рабочие параметры процесса воронка надвигается на зону сварки, полностью перекрывая поток паров из канала проплавления в лучепровод электронного излучателя, а электронный пучок проникает к месту сварки через прорезь в бо35 ковой стенке воронки.

Обычная схема откачки газов из вакуумной камеры предполагает два вакуумных агрегата. Включение одного из вакуумных агрегатов через промежуточную камеру и экран, установленный в хвостовой части сварочной ванны, позволяет придать направленность перемещения парового потока и обеспе45 чить не только необходимый режим сварки, но и защиту вакуумной камеры и оборудования от напыления.

В качестве хладагента емкости 14 охладителя можно использовать твердые углекислоту со спиртом (-78 С), фреон (-120 С), жидкий воздух (-183 С) или азот (-196 С).

5, 4

Таким образом, благодаря наличию в электроннолучевых сварочных установках дополнительного вакуумного агрегата, связанного с экраном-воронкой, установленным под срезом пушки, удается снизить частоту пробоев в пушке, локализировать пары металлов.

Это позволяет повысить надежность сварочного оборудования, снизить брак изделий, повысить производительность электронно-лучевого сварочного оборудования.

Формула изобретения

1. Устройство для электронно-лучевой сварки, содержащее электронный излучатель, соединенный с вакуумным агрегатом и снабженный диафрагмой, вакуумную камеру, тележку для размещения свариваемого изделия и экран, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства и увеличения производительности, оно снабжено дополнительным вакуумным агрегатом, а экран выполнен в виде перевернутой воронки, установленной между тележкой для размещения свариваемого изделия и электронным излучателем под углом к оси электронного излучателя, причем полость дополнительного вакуумного аг- регата соединена с полостью воронки.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что дополнительный вакуумный агрегат выполнен с промежуточной камерой и установленной в ней емкостью для охладителя, а полость

-воронки соединена с промежуточной камерой.

3. Устройство по пп. 1 и 2,о т л .ич а ю щ е е с я тем, что воронка выполнена с прорезью для прохода электронного пучка, 4. Устройство по пп. и 2, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что промежуточная камера расположена вне вакуумной камеры и соединена с воронкой гибким сильфонным шлангом, выполненным с вводом в стенке вакуумной камеры.

ВНИИПИ Заказ 6734/14 ТиРаж 920 Подписное

Произв.-полигр. пр-тне, г. Ужгород, ул. Проектная, 4