Способ обработки материалов лучом заряженных частиц Советский патент 1990 года по МПК B23K15/00 

Изобретение относится к обработке материалов лучом заряженных частиц, в частности к спосрбам обработки-.лучом с поперечным сечением, несимметричным относительно его оси.

Известен способ обработки материалов лучом заряженных частиц с поперечным сечением, несимметричным относительно его оси, при котором для получения луча с несимметричным сечением используют квадру пол ьные линзы.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ обработки материалов лучом заряженных частиц с поперечшзм сечением, несимметричным относительно его оси.

Недостатком способа является невы сокое качество и недостаточная глубина проплавления,

Целью изобретения является повышение качества и глубинь проплавления..

Поставленная цель достигается благодаря тому, что в способе обработки материалов лучом заряженных частиц с

поперечным сечешем, несимметрич1гым

(Л относительно его оси, осуществляют вращение луча вокруг этой- оси.

Вращение луча производят в магнитном -поле квадрупольных линз, через которые пропускают ток переменной полярности .

Сущность изобретения состоит в том, что луч с поперечным сечением,

несимметричным относительно его оси,, вращают, при этом наряду с термическим воздействием луча на обрабатывае00мую деталь., при котором материал деviтали нагревается, плавится и испаряется , наблюдается механическое воздействие, заключающееся в упорядвченном стабильном вращении жидкой ванны вокруг канала проплавления. Такая гидродинамика процесса образования сварного шва позволяет исключить многие дефекты шва, связанные с. неупорядоченным течением жидкости ванны, и увеличить глубину проплавления.

Для вращения луча используют маг-, нитное поле, создаваемое.квадрупольньти линзами, через которые пропускают ток переменной полярности. Такое вращение луча также может быть достигнуто вращением квадрупольных линз без изменения в них полярности тока и другими способами, например вращением электродов электростатической системы

Опробование способа было осуществлено на электронно-лучевой сварочной установке ЗЛУ-5 с пушкой ЭПбО/2,5, в которую бьши установлены две пары квадрупольных линз с амплитудой напряжения 1,2-1,5 кВ. Квадрупольные линзы были установлены непосредственно под отклоняющей системой электронно-лучевой пушки, которую при осуществлении способа отключали. Частоту изменения вектора напряженности магнитного поля квадрупольных линз выбирали в диапазоне 8-200 Гц. При электронно-лучевой сварке титанового сплава ВТб толщиной 15 мм на режиме: ускоряющее напряжение 60 кВ, ток луча 45 мА, скорость сварки 20 м/ч, расстояние от торца пушки до поверхности изделия 80 мм, частота вращения луча 12-22 Гц, дефекты в сварном шве отсутствовали, а глубина проплавления составляла I1 мм при нестабильности 2-3%, в то время как при сварке по обычной технологии на том же режиме наблюдались дефекты шва, а нестабильность по глубине проплавления доходила до- 20%.

Способ позволяет повысить качество и глубину проплавления при обработке.

I. СПОСОБ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ ЛУЧОМ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ с поперечным сечением, несимметричным относительно его оси, отличающийся, тем, что, с целью повышения качества и глубины проплавления, осуществляют вращение луча вокруг его оси. 2. Способ по П.1, отличающ и и с я тем, что вращение луча производят в магнитном поле квадрупольных линз, через которые пропускают ток переменной полярности. ,