Как правильно работать с электронно-лучевой сваркой? Возможные проблемы и их решение

Как правильно работать с электронно-лучевой сваркой?

luchevaya svarkaСуть процесса электронно-лучевой сварки заключается в том, что при нем используется кинетическая энергия потока электронов, которые движутся с высокой скоростью в вакууме. 

Сварка электронным лучом создает проплавление, имеющее форму конуса. Местом плавления металла является передняя стенка кратера, металл при расплавлении перемещается с боковых стенок на заднюю, где происходит его кристаллизация. Давление потока электронов, характер выделения теплоты, реактивное давление испаряющегося металла становятся причинами проплавления. Есть возможность сварить поверхности при помощи непрерывного электронного луча. Однако сварка легкоиспаряющихся металлов, таких как алюминий, магний и др., бывает малоэффективна, вследствие уменьшения эффективности электронного потока и количества выделяющейся теплоты.

При этом происходят потери энергии, затрачиваемые на ионизацию паров плавящихся металлов. В таком случае целесообразна сварка при помощи импульсного электронного луча, имеющего большую плотность энергии и частоту импульсов равную 100-500 Гц. В итоге наблюдается повышение глубины плавления. Если правильно установлено соотношение периода паузы и импульса, есть возможность сваривать листы, имеющие малую толщину. За счет теплоотвода в периоды пауз происходит уменьшение протяженности области термического влияния. При этом часто образуются подрезы, которые может устранить сварка при помощи колеблющегося или расфокусированного луча. Режимы сварки лучом характеризуются силой тока в луче, ускоряющим напряжением, скоростью перемещения луча, продолжительностью импульсов и пауз, точностью фокусировки луча и степенью вакуумизации.

Чтобы переместить луч по поверхности изделия, используется смещение изделия или луча при помощи отклоняющей системы. Посредством отклоняющей системы осуществляются колебания луча продольно и поперечно шву либо по более усложненной траектории. Применяют низко- и высоковольтные установки. Различают следующие виды соединений при сварке лучом: стыковое (разных по толщине деталей, шестерен, с отбортовкой кромок), замковое.

 Если зазоры увеличены, необходимы дополнительно технологические буртики или присадочная проволока. При использовании присадочной проволоки возможно металлургическое воздействие на металл шва. При изменении зазора и количества дополнительного металла доля присадочного металла может быть доведена до 50% в шве.

Сварка при помощи электронного луча эффективна за счет:
- высокой концентрации ввода теплоты в изготавливаемое изделие, выделяющейся как на поверхности, так и на глубине.

Становится возможным сваривать тугоплавкие металлы (вольфрам, тантал и др.), керамику;
- малого количества вводимой теплоты, что снижает коробление изделия;
- отсутствия насыщения металла газами, благодаря чему сварка химически активных металлов отличается высоким качеством.

Опубликовано в Статьи