Установка для электронно-лучевой сварки в низком вакууме

 

Изобретение относится к электроннолучевой сварке и может быть использовано в машиностроении, приборостроении и других отраслях промышленности, связанных с использованием установок для электроннолучевой сварки в низком вакууме для изготовления крупных сварных изделий. Цель изобретения - повышение качества сварного шва путем исключения возможности распространения вплоть до облучаемой поверхности плазменного шнура при высоковольтном пробое в электронном излучателе. Из высоковакуумной камеры 1 в низковакуумную рабочую камеру 3 электронный пучок проходит между пьезокерамическими пластинами 5, концы которых изгибаются с образованием просвета между ними в тех случаях, когда надлежащий электрический сигнал поступает к пластинам 5 от блока 9 управления. При возникновении высоковольтного пробоя над пластинами 5 блок 9 их сближает, и плазменный шнур разряда не проходит под пластины . 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 23 К 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4607171/27 (22) 21.11.88 (46) 07.01.91. Бюл. ¹1 (71) Сумское производственное объединение "Электрон" (72) М.А,Баскенов, И.П.Мохов, С.M.Áàñêåнов, А.И.Никифоров и А.И.Феклистов .(53) 621.791.21(088.8) (56) Патент Японии ¹ 57-3469, кл. В 23 К

15/00, опублик. 21.01,82 (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ЭЛЕКТРОННΠ— ЛУЧЕВОЙ СВАРКИ В НИЗКОМ ВАКУУМЕ (57) Изобретение относится к электроннолучевой сварке и может быть использовано в машиностроении, приборостроении и других отраслях промышленности, связанных с использованием установок для электроннолучевой сварки в низком вакууме для изго,, Ы„„1618549 Ai

2 товления крупных сварных иэделий. Цель изобретения - повышение качества сварного шва путем исключения возможности распространения вплоть до облучаемой поверхности плазменного шнура при высоковольтном пробое в электронном излучателе. Иэ высоковакуумной камеры 1 в низковакуумную рабочую камеру 3 электронный пучок проходит между пьезокерамическими пластинами 5, концы которых изгибаются с образованием просвета между ними в тех случаях, когда надлежащий электрический сигнал поступает к пластинам 5 от блока 9 управления. При возникновении высоковольтного пробоя над пластинами 5 блок 9 их сближает, и плазменный шнур разряда не проходит под пластины. 3 ил.

1618549 этого импульса концы пла..тин 5 изгибаются 50 в про.гивоположных направлениях, формируя отверстие для прохода электронного пучка 4 к стыку 8. Блок 9 управления открывает управляющий электрод 10 через 3-5 мс после образования отверстия между конца:ми пластин 5. При запирании узла вывода блок 9 управления закрывает управляющий электрод 10 на 3-5 мс но того, как закрываИзобретение относится к электроннолучевой сварке и может быть использовано в машиностроении, приборостроении и других отраслях промышленности, связанных с использованием установок для электронно — лучевой сварки в низком вакууме для изготовления крупных сварных изделий.

Цель изобретения - повышение качества сварного шва путем исключения возможности распространения вплоть до облучаемой поверхности плазменного шнура при высоковольтном пробое в электронном излучателе.

На фиг. 1 показана схема установки для электронно — лучевой сварки в низком вакууме; на фиг.2 — узел вывода электронного пучка в закрытом положении; на фиг.3- то же, в открытом положении, В высоковакуумной камере : размещен электронный излучатель 2. Вакуумная рабочая камера 3 отделена от камеры 1 узлом ввода электронного пучка 4, выполненным в виде четырех подпружиненных и состьнгованных боковыми поверхностями пьезокерамических пластин 5, размещенных в герметичном корпусе 6. Камера 3 снабжена вакуумным уплотнением 7, которое обеспечивает герметизацию зоны сварки и стыка 8 свариваемых кромок во время сварки, Блок 9 управления электрически связан с управляющим электродом 10 катодно — анодного узла электронного излучателя 2 и с пьезокерамическими пластинами 5 узла 4 вывода.

Поверхность каждой из пластин 5 защищена покрытием из. тугоплавкого материала, в частности из графитового порошка с температурой плавл.íè»» около 10000 К.

Это покрытие сформировано на поверхности пластины 5 втиранием порошка в керамику, Толщина покрытия составляет несколько сотен микрон Lll может достигать долей миллиметра, в связи с чем оно сохраняет достаточную плас»-ичность и не разрушается при изгибе пласти» ы 5.

Установка работает следующим образом.

Рабочий импульс к пластинам 5 поступает от блока 9 управления. Под влиянием

20 () (30

40 ется отверстие между концами пьезопластин.

При сварке блок 9 управления формирует отверстие между концами пьезопластин

5 и включает электронный пучок 4, генерируемый электронным излучателем, размерное соответствие между отверстием для прохода пучка 4 и диаметром пучка снижает интенсивность натекания воздуха в высоковакуумную камеру 1 и тем самым снижает вероятность возникновения высоковольтного пробоя в электронном излучателе. В случаях, когда такой пробой происходит, блок 9 управления закрывает отверстие между концами пластины 5 и тем самым препятствует распространению плазменного шнура разряда вплоть до поверхности свариваемых деталей, что могло бы привести к разбрызгиванию расплавленного металла и ухудшению условий формирования сварного шва.Работа блока 9 и электрода 10 обеспечивает лишь кратковременное воздействие пучка на защитное покрытие пластин 5, что исключает его черезмерный перегрев и испарение.

Технико-экономический эффект от использования изобретения определяется возможностью ка»ественной сварки крупногабаритных изделий с использованием малогабаритных рабочих камер локального вакуумирования при исключении возможчости влияния высоковольтных пробоев в излучателе на процесс формирования сварного шва, Формула изобретения

Установка для электронно — лучевой сварки в низком вакууме, содержащая вакуумную рабочую камеру, электронный излучатель, размещенный в независимой высоковакуумной камере, узел вывода электронного пучка в вакуумную рабочую камеру, отличающаяся тем, что,с целью повышения качества сварного шва путем исключения возможности распространения вплоть до облучаемой поверхности плазменного шнура при высоковольтном пробое в электронном излучателе, установка снабжена блоком управления узлом вывода электронного пучка, а узел вывода вы.полнен в виде четырех подпружиненных и состыкованных боковыми поверхностями пьезокерамических пластин с защитным покрытием из тугоплавког0 материала, причем узел вывода электронного пучка электрически связан с управляющим электродом электронного излучателя через блок управления.

1618549

Составитель Е. Мамутов

Редактор О.Юрковецкая Техред Э,Цаплюк

Г

Корректор Л. Алексеенко

Заказ 59/91 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при.ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101