Устройство защиты электронно-лучевой сварочной пушки и стенок вакуумной камеры от напыления

Устройство защиты электронно-лучевой сварочной пушки и стенок вакуумной камеры от напыления

Реферат

 

Изобретение относится к электронно-лучевой сварке, в частности к устройствам защиты электронно-лучевой пушки и стенок вакуумной камеры от напыления продуктами испарения свариваемого металла. Цель изобретения - повышение работоспособности устройства и точности совмещения луча с осью устройства. Устройство состоит из полого усеченного конуса 1, цилиндрической крышки 2 с боковыми отверстиями 3 и 4, лучепровода 5 с установочными гайками 6, цилиндрической крышки 7 с боковыми отверстиями 8 и центральным отверстием 9, насадки 10 с продольными пазами 11, фланцев 12 и 13, соединенных шпильками 14, двух регуляторов 15, крепежных элементов 17, экрана 18 с отверстием 19. Ширина пазов 11 задается равной (0,3 - 0,4)d_в при длине 1,5d_в, где d_в - диаметр выходного отверстия конуса 1. Площадь отверстий 3 и 4 равна (или больше) трем площадям входного отверстия конуса 1. Устройство позволяет повысить долговечность термокатода сварочной пушки и улучшить качество сварного соединения. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электронно-лучевой сварке, в частности к устройствам защиты электронно-лучевой пушки и стенок вакуумной камеры от напыления продуктами испарения свариваемого металла. Целью изобретения является повышение работоспособности устройства и точности совмещения луча с осью устройства, а также снижение трудоемкости установки устройства над стыком. На чертеже показана схема предлагаемого устройства. Устройство содержит экран в виде полого усеченного конуса 1, цилиндрическую крышку 2 с отверстиями 3,4, лучепровод 5 с установочными гайками 6, цилиндрическую крышку с боковыми отверстиями 8 и центральным отверстием 9. На крышке 7 закреплена цилиндрическая насадка 10 с продольными пазами 11. В устройство входят фланцы 12 и 13, жестко связанные шпильками 14, между которыми установлены два регулятора 15. Фланец 13 закреплен на сварочной пушке 16 с помощью крепежных элементов 17. К крышке 2 крепится экран 18 с отверстием 19. Устройство установлено в вакуумной камере 20. Ширину продольных пазов 11 выбирают равной (0,3-0,4)d_в при длине 1,5d_в, где d_в диаметр входного отверстия конуса 1. Площадь отверстий 3 и 4 цилиндрической крышки 2 равна (или больше) трем площадям выходного отверстия усеченного конуса 1. Уменьшение ширины пазов 11 менее 0,3d_в приводит к созданию щелевого сопротивления, а увеличение более 0,4d_в ослабляет жесткость конструкции и снижает работоспособность устройства. Установленный размер а, равный расстоянию от поверхности свариваемых деталей 21 до торца конуса 1, задают вращением двух регуляторов 15. Размер b задается вращением гаек 6. Собранное устройство выставляется относительно оси сварочной пушки 16, при этом верхний конец цилиндрической насадки 10 вставляется в лучепровод пушки. Затем вакуумную камеру 20 герметизируют и откачивают до давления 10^-4 мм рт.ст. после чего начинают процесс сварки. Электронный луч 22 наводят на стык деталей 21. Испаряющийся металл 23 всасывается во внутренний объем конуса 1 и направляется в экран 18. Часть паров, попадающая в лучепровод 5, двигаясь по каналу переменного сечения, попадает во вторую цилиндрическую крышку 7, где происходит их торможение и осаждение на стенках крышки 7. Для обеспечения закручивания парового потока по боковой поверхности в крышке 2 выполнены два отверстия 3 и 4. Отверстие 3 равно (или больше) входному отверстию конуса, а отверстие 4 по диаметру вдвое меньше отверстия 3 и расположено относительно первого под углом 120^о. При этом нижняя его точка по диаметру расположена на одинаковом расстоянии с нижней точкой отверстия 3 от торца конуса 1. В противном случае отсутствует закручивание потока пара и снижается масса осажденных паров на внутренней поверхности конуса. Устройство опробовано при сварке сплава АМГ6 толщиной 20 мм. Режим сварки: ускоряющее напряжение 20 кВ, ток луча 2000-400 мА. Диаметр выходного отверстия конуса d_в 20 мм при а 12 мм и b 27 мм. Цилиндрическая насадка выполнена из ферромагнитного материала, а усеченный конус из молибдена или стали 12х18Н10Т. Изобретение обеспечивает при работе устройства практически полный сбор испаряющегося металла, увеличение долговечности термокатода сварочной пушки и снижение трудоемкости установки устройства над стыком свариваемых деталей.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ СВАРОЧНОЙ ПУШКИ И СТЕНОК ВАКУУМНОЙ КАМЕРЫ ОТ НАПЫЛЕНИЯ, содержащее экран в виде полого усеченного конуса с большим основанием, обращенным в сторону торца электронно-лучевой пушки, первую цилиндрическую крышку экрана, лучепровод, расположенный внутри первой крышки и экрана, систему крепления устройства к пушке, отличающееся тем, что, с целью повышения работоспособности устройства и точности совмещения луча с осью устройства, устройство снабжено второй цилиндрической крышкой с отверстиями на боковой поверхности, общая площадь которых составляет не менее трех площадей выходного отверстия усеченного конуса, и насадкой, в корпусе которой выполнены три продольных паза шириной (0,3.0,4) d_в и длиной 1,5 d_в, где d_в диаметр выходного отверстия конуса, один конец насадки закреплен в лучепроводе пушки, а другой соединен с второй цилиндрической крышкой. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, с целью снижения трудоемкости установки устройства над стыком, система крепления устройства к сварочной пушке выполнена в виде двух фланцев, соединенных шпильками, и размещена между фланцами двух регуляторов, установленных на цилиндрической насадке по резьбе, а один из фланцев жестко закреплен на торце пушки.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 10-2002

Извещение опубликовано: 10.04.2002