Способ электронно-лучевой обра-бОТКи МАТЕРиАлОВ Советский патент 1981 года по МПК B23K15/00 

1

Изобретение относится к электроннолучевой обработке, в частности к способам модуляции электронного луча.

Известен способ электронно-лучевой обработки с модуляцией электронного луча 1.

Однако этот способ не обеспечивает высокочастотной модуляции луча.

Иаиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ электронно-лучевой обработки материалов с модуляцией электронного луча 2.

Недостатком такого способа является низкая стабильность глубины обработки.

Целью изобретения является повышение стабильности глубины обработки.

Поставленная цель достигается тем, что электронный луч модулируют наложением высокочастотных гармонических электромагнитных колебаний.

На чертеже, приведена схема осуществления способа.

Электронный луч 1, которым ведут обработку материала 2, по выходе из электронной пушки 3 модулируют высокочастотными гармоническими электромагнитными колебаниями с помощью генератора электромагнитных колебаний 4 и модулятора 5. Промодулированный такими колебаниями электронный луч 1 представляет

собой последовательность сгустков электронов 6, следующих с частотой модуляции /мод- Частоту модуляции и ее глубину выбирают в зависимости от требуемой стабилизации глубины обработки, от физических свойств обрабатываемого материала и проч. Причем модулируют как непрерывный луч (пушка-диод), так и импульсный (пушкатриод) . В последнем случае частота модуляции должна более чем на порядок превышать частоту следования импульсов.

Модуляция электронного луча путем наложения высокочастотных гармонических

электромагнитных колебаний электронного луча снижает влияние паров сварочной ванны на степень фокусировки луча, что позволяет стабилизировать глубину обработки. Опробование способа было осуществлено

на электронно-лучевой установке ЭЛУ-5 с пушкой ЭП-60/2,5 и источником питания ИВ-60/4 при сварке нержавеющей стали Х18Н10Т толщиной 10 мм на режиме: ускоряющее напряжение 60 кВ, ток луча 35 мА,

скорость сварки 35 м/ч, фокусировка - на поверхности образца, расстояние торец пушки - свариваемая деталь 175 мм.

В качестве модулятора была использована система взаимодействия от электровакуумного прибора КИУ-37, работающая в

режиме автоколебаний (что позволило отказаться от задающего генератора).

На указанных режимах нестабильность но глубине нронлавления при сварке немодулированным лучом составила 11%, а модулированным с частотой 3 ГГц - 4,7%.

Повышение стабилизации глубины проплавлеиия связано с более стабильной фокусировкой пушки в процессе сварки из-за изменения условий взаимодействия промодулированного электронного луча с пароплазменной фазой обрабатываемого материала (электронно-ионная релаксация осуществляется за время порядка 10 с, период модуляции в данном случае 0,33- IQ- с, т. е соизмерим с временем релаксационных процессов).

Формула изобретения

Способ электронно-лучевой обработки материалов с модуляцией электронного луча, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности глубины обработки, электронный луч модулируют наложением высокочастотных гармонических электромагнитных колебаний.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 252524, кл. В 23К 15/00, от 25.12.67.

2.Патент США № 3780256, кл. В 23К 15/00, от 18.12.73.