Устройство для электронно-лучевой сварки

"отравлени электронно установлен ронного из форму пере ка 9 соеди йст набжено си элек ым под углом учателя 1 эк ном, имеющим и 9. Воронерез промеастушенк ернутои воро ена полостью ьнымпромевымое 9 т он 0-ЛУЧЕВОЙ ениявароч 0 можетеры сится к сварке.вьппение произвоо-лучевого сваза счет уменьшетановок, необхоремонта и профиет и ка- нного такого удает- С ушке,адежности с ет исключен в камере эл предотв илГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(56) Патент США Кд 3444350,кл. В 23 К 15/00, 1985.Патент США 9 3322930,кл. В 23 К 15/00, 1964.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРО СВАРКИ(57) Изобретение отноЦель изобретения - подительности электроннрочного оборудованияния числа простоев усдимых для проведениялактики, и повьппениярочных устройств за сэлектрических пробоевронного излучателя и жуточную камеру 10 с дополнителвакуумным агрегатом 12. Внутрижуточной камеры 10 установленараживающая ловушка 14, В воронимеется прорезь для прохода элного пучка 15 к каналу проплавл16. В зависимости от размеровной камеры промежуточная камерарасполагаться вне вакуумной камСоединение с воронкой 9 осущесся через ввод в стенке вакуумнмеры посредством гибкого сильфшлайга. Таким образом, за счетварианта исполнения устройствася снизить частоту пробоев в,плокализировать пары металлов.ф-лы, 11 136633Изобретение относится к сварке, вчастности к электронно-лучевому сварочному оборудованию.Целью изобретения является повыше 5ние производительности электроннолучевого сварочного оборудования засчет уменьшения числа простоев установок, необходимых для проведенияремонта и профилактики, и повышениенадежности сварочных устройств засчет исключения электрических пробоев в камере электронного излучателяи предотвращения "отравления" катода.На чертеже представлена схема уст гройства для электронно-лучевой сварки.Устройство состоит из электронного излучателя 1, установленного с1возможностью перемещения в вакуумной, 2 Окамере 2, по направляющим которойперемещается тележка 3 со свариваемым изделием 4. Электронный излучатель 1 содержит электронную пушку 5,оборудованную диафрагмой 6, отклоняющей электромагнитной системой 7, атакже снабжен высоковакуумным агрегатом 8, обеспечивающим номинальный режим работы электронной пушки 5.Устройствосодержит также улавливающую воронку 9, промежуточную камеру 10, которые через канал 11 подключены к вакуумному агрегату 12, Промежуточная камера 10 имеет дополнительный экран 13, соприкасающийся с ем 35костью 14 охладителя,Устройство работает следующим образом,В процессе электронно-лучевой,сварки изделия 4 электронный излуча Отель формирует пучок 15 электронов.Пучок электронов, воздействуя на изделие 4, формирует канал 16 проплавления, из которого под давлением исходит паровое облако .17. Вакуумныйагрегат 12 отсасывает через канал 11,промежуточную камеру 10 и воронку 9остаточные газы и пары из областивзаимодействия пучка 15 электронов и,изделия 4, создавая при этом поток,50который втягивает пары металла в промежуточную камеру 10, Пары металла,осаждаясь на экран 13, соединенныйс емкостью 14 охладителя, конденсируются, образуя слой конденсата наэкране 13, Улавливающую воронку 9 за 55бора паров металла устанавливают между изделием и электронным излучателемв хвостовой части сварочной ванны с учетом диаграммы распределения скоростей парового облака. При необходимости из промежуточной камеры 10 извлекают экран 13, с которого путем переработки снимают продукты конденсации паров.Улавливающая воронка 9 для удобства эксплуатации может быть выполнена перемещаемой за счет соединения ее с промежуточной камерой 10 гибким сильфонным шлангом. Промежуточная камера 10 может устанавливаться за пределами сварочной вакуумной камеры 2 в случае ее ограниченных размеров, В тех случаях, когда паровой поток и его скорость при сварке достаточно высоки, для повышения эффективности отсоса парового потока в экране устанавливают трубу-раструб, которая приближает зону отсоса к сварочной ванне изделия.С целью повышения эффективности работы устройства проходное сечение раструба воронки уменьшают по отно-. шению к сечению вакуум-провода.Тем самым на срезе раструба происходит еще большее увеличение скорости потока частиц, котрое способствует отклонению и отсосу парогазового потока, выходящего из канала проплавления.Установка дополнительного вакуумного насоса, соединенного с улавливающей воронкой или раструбом, создает разность давлений между объемом камеры, где осуществляется сварка, и передним срезом улавливающей воронки. Благодаря этому предотвращается распространение парового облака, образующегося над сварочной ванной, в направлении лучепровода электронного излучателя и стенок сварочной камеры. Отклоненный таким образом паровой поток устремляется вовнутрь воронки и, наталкиваясь по пути на экран, расположенный на корпусе азотной ловушки, накапливается в виде конденсата.Эффективность работы устройства определяется разностью давлений внутри сварочной камеры и в области телесного угла улавливающей воронки, создаваемой дополнительным. вакуумным насосом. Ввод промежуточной камеры с емкостью для хладагента, которым кроме жидкого азота может быть фреон или жидкий воздух, кроме накопления конденсата, защищает насос от попадания в него чрезмерного количества паров3136633металла. Охлаждение экрана повышаетэффективность работы системы, а выполнение его съемным позволяет утилизировать продукты испарения,Кроме того, использование предла 5гаемого устройства позволяет проводить утилизацию отходов испарения металлов, что дает экономический эффектв случае сварки драгоценных или редких металлов.Сбор продуктов испарения позволяет защитить электронно-лучевое оборудование от напыления и увеличитьинтервалы времени между регламентными и профилактическими ремонтами.Для предотвращения попадания в лучепровод электронного излучателя частиц, вылетающих из канала проплавления с высокой скоростью, которые немогут отклониться за счет создаваемого перепада давления на входе улавливающей воронки, последняя можетбыть выполнена подвижной с прорезьюв боковой стенке. В настроечном режиме, когда осуществляется поиск стыкаи совмещаются пучок со стыком, воронка расположена рядом с местом встречиэлектронного пучка с изделием. Передначалом сварки и выходом на рабочиепараметры процесса воронка надвигается на зону сварки, полностью перекрывая поток паров из канала проплавления в лучепровод электронного излучателя, а электронный пучок проникает к месту сварки через прорезь в боЗБковой стенке воронки.Обычная схема откачки газов из вакуумной камеры предполагает два вакуумных агрегата. Включение одногоиз вакуумных агрегатов через промежуточную камеру и экран, установленныйв хвостовой части сварочной ванны,позволяет придать направленность перемещения парового потока и обеспе 45чить не только необходимый режим сварки, но и защиту вакуумной камеры иоборудования от напыленияВ качестве хладагента емкости 14охладителя можно использовать твердыеуглекислоту со спиртом (-78 С), фреон(-120 С), жидкий воздух (-183 С) илиазот (-196 С). 5,Таким образом, благодаря наличиюв электроннолучевых сварочных установках дополнительного вакуумногоагрегата, связанного с экраном-воронкой, установленным под срезом пушки,удается снизить частоту пробоев впушке, локализировать пары металлов,Это позволяет повысить надежностьсварочного оборудования, снизить бракизделий, повысить производительностьэлектронно-лучевого сварочного оборудования.Формула изобретения1, Устройство для электронно-лучевой сварки, содержащее электронныйизлучатель, соединенный с вакуумнымагрегатом и снабженный диафрагмой,вакуумную камеру, тележку для размещения свариваемого изделия и экран,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения надежности работыустройства и увеличения производи"тельности, оно снабжено дополнительным вакуумным агрегатом, а экран выполнен в виде перевернутой воронки,установленной между тележкой для размещения свариваемого изделия и электронным излучателем под углом к осиэлектронного излучателя, причем полость дополнительного вакуумного аг-регата соединена с полостью воронки.2, Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что дополнительныйвакуумный агрегат выполнен с промежуточной камерой и установленной в нейемкостью для охладителя, а полость.воронки соединена с промежуточнойкамерой,3, Устройство по пп. 1 и 2,о т л .ич а ю щ е е с я тем, что воронка выполнена с прорезью для прохода электронного пучка,4. Устройство по пп,и 2, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что промежуточная камера расположена вне вакуумной камеры и соединена с воронкой гибким сильфонным шлангом, выполненным с вводом в стенке вакуумной камеры.