Способ регулирования процесса электронно-лучевой сварки

(9) (11) 3 К 1 5/О ОПИСАН ИЗОБРЕ Н АВТОРСН А.Н. Юди и 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54)(57) СПОСОБ РЕГУЛИЦЕССА ЭЛЕКУРОННО-ЛУЧЕВкой с термоэмиссионнымтем изменения тока на др. Оборудолучевой сварки. 1973, с.96. итании У 2034924,;78 (прототип). РОВАНИЯ ПРООИ СВАРКИ пушкатодом пугрева катодадо оптимальной величины, прикотором ток электронного луча поддерживают постоянным, изменяя напряжение на управляющем электроде, о т лчающий с я тем, что, с цельюулучшения качества сварного соеди-,нения путем стабилизации плотностиэнергии луча, на управляющий электрод дополнительно подают переменное напряжение, измеряют переменнуюсоставляющую тока луча, а изменениетока нагрева катода осуществляютдо получения максимальной величиныотношения переменной составляющейтока луча к току нагрева катода,1061960 Изобретение относится к электронно-лучевой сварке, в частности к спопо технической сущности и достигаемокотором ток электронного луча поддерВ процессе работы электронной пушки вследствие изменения характеристик. катода зависимость =1(7) изменяется 30 (фиг. 2, кривая 2 ), в результате че,го изменяется крутизна сеточкой характеристики для первоначально установленного оптимального значения токанагрева катода(р,Э на фиг. 2), что.35 приводит к ухудшенйю первичной электростатической фокусировки электронной пушки, т.е. первоначально выбранный ток нагрева катода Э не являетсяоптимальным для кривой 2 (фиг, 2).40 Поэтому в процессе работы электронно-лучевой пушки стабилизируетсяпервоначально полученная величина крутизны сеточной характеристики пушкис помощью тока нагрева катода, т.е.ток нагрева катода изменяется до получения первоначально полученной крутизны сеточной характеристики (Зн )Опробование способа проводили напушке СПИН-ЗИ, в которой регулирова0 ние тока нагрева катода осуществляли за счет тока бомбардировки, Питание пушки осуществляли от источникаУА. Дополнительно на управляющий электрод подавали переменное напряжение частотой 15 кГц. Измеряяамплитуду переменной составляющей,появляющуюся в токе сварки на указанной частоте, проводили корректировку тока бомбардировки катода такимобразом, чтобы обеспечить максималь ное отношение, переменной составляющей тока луча к току бомбардировки,За счет этого удалось стабилизироватьнапряжение на управляющем электродев пределах 3500-3550 В при непрерыв ной сварке циркония в течение часа собам регулирования процесса сварки пушкой с термоэмиссионным катодом.Известен способ электронно-лучевой сварки пушкой с термоэмиссионным катодом, при котором стабильные параметры электронного луча получают путем исключения влияния колебаний температуры катода на ток электронного луча Г 1 3Недостатком способа является невысокое качество сварного соединения из-за нестабильности плотности энергии луча.Наиболее близким к изобретению му эффекту является способ регулирования процесса электронно-лучевойсварки пушкой с термоэмиссионным катодом путем измерения тока нагревакатода до ойтимальной величины, при кивают постоянным, изменяя напряже" ние на управляющем электроде Г 23.Недостатком способа является невысокое качество сварного соединения из-за нестабильности плотности энергии луча;Пелью изобретения является улучшение качества сварного соединения путем стабилизации плотности энергии луча. Поставленная цель достигается тем,что согласно способу регулированияпроцесса электронно-лучевой сваркипушкой с термоэмиссионным катодом путегл изменения тока нагревакатода до оптимальной величины, при котором ток электронного луча поддерживают постоянным, изменяя напряженИе на управляющем электроде, напоследний дополнительно подают переменное напряжение, измеряют. переменную составляющую тока луча, а изменение тока нагрева катода осуществляют до получения максимальной величины отношения переменной составляющей тока луча к току нагрева катода.На фиг. 1 изображена сеточная характеристика электронной пушки; на фиг. 2 - зависимость сетоЧной характеристики электронно-лучевой пушки от тока нагрева катода; на фиг. 3 зависимость крутизны сеточной характеристики при минимальном токе нагрева катодаДля компенсации изменений тока луча (фиг, 1) при большой крутизне сеточной характеристики пушки требуется меньшее компенсирующее изменение напряжения на управляющем электроде. Так как напряжение на управляющем электроде влияет на первичную электростатическую фокусировку электронной пушкикомпенсирующие изменения напряжения на управляющемэлектро де получают минимальными.При работес большей крутизной сеточной характеристики электронной пушки получаютлучшую стабильность первичной электростатической фокусировки электроннойпушки, Это позволяет повысить стабильность плотности энергии луча на изделии, благодаря. чему улучшается качество сварного соединения,Поскольку крутизна сеточйой характеристики р.электронной пушкизависит от тока нагрева катода (фиг.2кривая 1 1, выбирают ток нагрева ка-тода оптимальнымЭ )фиг. 3),для чего, подав на управляющий электрод дополнительное переменное напряжение,измеряют переменную составляющую токалуча и устанавливают ток нагрева катода по максимальной величине отношения крутизны сеточной характери стики (переменной составляющей токалуча) к току нагрева катода, где получают большую крутизну сеточной характеристики при минимальном токенагрева катода для этой крутизны 25 (фиг. 3) .1061960 иг,Г Нор В Фиг,З Составитель В. Мельни Техред И.Метелева Корректор В. Ги едактор И. Иулла Заказ 10119/1 исно та СССР тий аб., д, 4/5 о о к ПП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 Фили и токе луча Э = 100 мА при ускоряющем напряжении 0= 30 кВ. В случаесварки без корректировки тока бомбардировки напряжение на управляющем электроде уменьшалось до 3300 В,что соответствовало ухудшениюстабильТираж 11 ВНШ 1 ПИ Государственного по делам изобретений 3035, Москва, Ж, Раушности фокусировки и приводило к снижению глубины провара на 10-15 Ъ.Предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет улучшить качество сварного соединения путем стабилизации, плотности энергии луча,