Способ электронно-лучевой сварки Советский патент 1986 года по МПК B23K15/00 

Изобретение относится к технологии электронно-лучевой сварки.

Целью изобретения является улучшение качества соединения путем повышения точности совмещения луча с нижней кромкой стыка.

На чертеже изображена схема осуществления способа.

Перед сваркой электронно-лучевую пушку 1 устанавливают на рабочем расстоянии L от свариваемых деталей 2 и совмеицают ось 3 электронного луча 4 с верхней кромкой свариваемого стыка 5. Рабочее расстояние предварительно уменьшают на величину, равную глубине проплавления.

На электронный луч 4 действует составляющая магнитного поля, перпендикулярная направлению скорости электронов, при этом траектория электронного луча 4 представляет собой окружность радиуса R. Это приводит к отклонению электронного луча 4 от оптической оси 3 электронно-лучевой пушки 1 на величину d при рабочем расстоянии L..,

Вектор напряженности Н направлен вдоль линии стыка 5. Отклонение электронов луча 4 происходит в направлении, перпендикулярном линии стыка 5. Наличие угла в между касательной к траектории луча в точке падения его на детали 2 и нормально к поверхности деталей 2 обусловливает погрешность 8 совмещения луча 4 со стыком 5 в корне шва, которая пропорциональна углу 0 и глубине проплавления б.

Погрешность совмещения электронного луча 4 со стыком в корне шва приводит к частичному несплавлению h кромок.

Компенсацию отрицательного влияния указанных факторов достигают путем уменЕз- щения рабочего расстояния L на величину б, равную глубине проплавления. При этом луч

оказывается смещенным относительно верхней кромки стыка, но благодаря характерной для электронно-лучевой сварки геометрии проплавления 6 обеспечивается сплавление кромок по всей плоскости стыка, а следовательно, и высокое качество сварного соединения.

Пример. Способ опробуют на электроннолучевой установке ЭЛУ-9 с применением электронно-лучевой пущки КЭП-2М и источ0 ника питания У250 А. Испытания проводят совместно с устройством для совмещения электронного луча со стыком при сварке, обеспечивающим автоматизацию направления электронов луча по стыку с помощью вторично-эмиссионной следящей системы.

При первом проходе на малом токе луча осуществляют формирование программы коррекции, которая хранится в запоминаю- 1цем устройстве, и затем корректируют по программе положение луча при сварке.

Сваривают образцы кольцевых стыков из материала АМГ-6 толщиной 10, 20 и 40 мм. При записи траектории стыка рабочее расстояние 250 мм, ускоряющее напряжение 25 В.

В процессе сварки компенсируют погрещ5 ность совмещения луча со стыком в корне шва действием магнитными полями напряженностью до 500, 250 и 120 А/м соответственно для глубины проплавления 10, 20 и 40 мм. При действии указанных полей угол 9 между нормалью к поверхности деталей

0 и касательной к траектории луча в точке падения его на поверхность составляет соответственно 17, 18 и 4°. Без компенсации погрешность совмещения луча со стыком в корне шва составляет 2,8; 1,2 и 0,6 мм для глубин проплавления соответственно

40, 20 и 10 мм при напряженности поля 120 А/м, имеются дефекты типа «непровар в корне щва.

0