Устройство для электронно-лучевой сварки

)5 РЕТЕНИ Заявка Японии М(В 23 К 15(00), 1981. 7 б У ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Научно-исследовательский институт технологии машиностроения(57) Изобретение относится к электроннолучевой сварке металлов и может быть использовано для удаления паров металла из зоны сварки. Цель изобретения - повышение надежности в работе пушки путем предотвращения попадания паров металла в лучевод. Устройство содержит вакуумную камеру 1, источник 2 питания, электроннолучевую пушку 3, дополнительную камеру 5, насадку 6 с отверстием 7 и малым основанием, конические вставки 9 и 10, изолятор 11,1722745 5 10 15 20 25 30 35 40 45 нагреватели 12 и 13, изоляторы 19 и 20, лучевод 4, козырек 21 с пазами 22, вспомогательное отверстие 23, В процессе сварки поток паров попадает на торцовую поверхность усеченного конуса насадки 6, отражеется от нее и уплотняется в зоне вершины усеченного конуса, Это приводит к изменению траектории движения элементов парогазового потока и обеспечивает его Изобретение относится к электроннолучевой сварке металлов в герметичных объемах и может быть использовано для удаления из зоны сварки паров и газов металла.Известен аппарат для разделения материалов, Материал в этом аппарате подвергается обработке, при которой создается холодная эмиссия ионов из жидкого металла. Для этой цели используется электронный луч и магнитное поле, которое отклоняет ионы на различные радиусы траектории движения.Это устройство требует слишком сложного технического обеспечения, трудоемко в изготовлении, сложно в управлении и в настройке, что является его основными техническими недостатками.Известно устройство для электроннолучевой сварки, в котором удаление паров и газов металла из зоны сварки осуществляется с помощью дополнительной камеры, в которой поддерживается более высокий вакуум, чем в основной. Установка камеры над сварочной ванной обеспечивается дополнительной металлоемкой арматурой, которая может быть причиной обратного потока парогазовой смеси на поверхность изделия и в рабочий объем вакуумной камеры, так как, например, при сварке алюминиевых сплавов наблюдается высокая и интенсивная испаряемость материала, попадание паров металла в лучевод, что снижает надежность работы электронной пушки.Цель изобретения - повышение надежности в работе пушки путем предотвращения попадания паров металла в лучевод.Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее вакуумную камеру, электронную пушку с лучеводом и соосную . лучеводу дополнительную камеру в виде конуса, большим основанием установленным на лучеводе, снабжено насадкой в виде усеченного конуса, обращенного большим основанием к лучеводу, вставкой, выполненной из нескольких секций, раздесепарацию на составляющие, Парогазовый поток во внутреннем объеме дополнительной камеры расширяется и тем самым способствует удалению паров и газов из зоны сварки, Устройство позволяет повысить надежность работы электронно-лучевой пушки и снизить трудоемкость работ по очистке вакуумной камеры от продуктов испарения при сварке, 1 ил 1 табл,ленных одна от другой изоляторами, и нагревателями, насадка установлена на оси дополнительной камеры, вставка - соосно насадке, а нагреватели размещены в крайних секциях вставки. При этом вершина усеченного конуса насадки расположена в плоскости малого основания дополнительной камеры.На чертеже изображено устройство для электронно-лучевой сварки.Устройство содержит вакуумную камеру 1, источник 2 питания и электронную пушку 3 с лучеводом 4 и соосную с ним дополнительную камеру 5 в виде конуса, который большим основанием установлен на лучеводе 4. Внутри дополнительной камеры строго по ее оси расположена насадка 6 с отверстием 7. Насадка выполнена в виде усеченного конуса, Усеченный конус с вершиной 8, расположенной в плоскостималого основания дополнительной камеры 5, обращен большим основанием к лучеводу 4,На дополнительной камере соосно с насадкой 6.установлена вставка, выполненная из нескольких секций 9 и 10, разделенных одна от другой изоляторами 11, На крайних секциях вставки размещены нагреватели 12 и 13, а для контроля температуры секций - термопары 14 и 15,Для сепарации материала в процессе сварки внутри дополнительной камеры 5 установлены вставки 16 - 18, разделенные изоляторами 19 и 20, На меньшем основании дополнительной камеры 5 установлен козырек 21 с пазами 22, Для обеспечения1 откачки из внутреннего объема лучевода 4 в его крышке имеется вспомогательноеЪтверстие 23.Устройство для электронно-лучевой сварки работает следующим образом.В зависимости от физико-механических свойств свариваемого материала выбирают режимы сварки и расстояние от свариваемых деталей до торцовой поверхности козырька 21,1722745 Составитель В.Тока Техред М,Моргентал роль Редактор М.Кобылянская Заказ 1023 ВНИИПИ Тираж Подписноеарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Объем камеры 1 откачивают до требуемого вакуума. Между торцами дополнительной камеры 5 создают температурныйградиент путем подачи напряжения на нагреватели 12 и 13. Контроль температурыосуществляется термопарами 14 и 15.В процессе сварки испаряемый материала полностью осаждается на внутреннихстенках вставок 16 - 18, что подтвержденорезультатами испытаний, полученными присварке деталей, изготовленных из алюминиевого сплава АМг 6 (таблица).Режимы сварки: Оук = 25 кВ, л = 200 мА,Чсв = 55 м/час. Температурный градиент80.Для определения массы осажденногона стенках вставок металла они взвешивались до и после сварки,В результате сепарации компонентовпарогазового потока на стенках вставок 16- 18 зафиксировано; в верхней части - чистый магний, в средней части в зоне соприкосновения с верхней частью - чистыймарганец, в средней части - чистый алюми-,ний, в зоне соприкосновения со среднейчастью - незначительная смесь марганца салюминием,Таким образом, осуществлена полнаязащита стенок вакуумной камеры, изделияи термокатода сварочной пушки от продуктов испаряющегося материала, а также осуществлена сепарация парогазового потокана составляющие его компоненты. Электрические пробои ликвидированы полностью,Положительный эффект от использования устройства заключаетСя в том, что полностью устранены трудозатраты на очисткукамеры от продуктов испарившегося мате 5 риала, осуществлена возможность сбора испаряющихся и дорогостоящих элементовсплава, ликвидирована полностью диффузия парогазового потока в структуру свариваемого.изделия, что, в свою очередь,10 позволяет повысить эксплуатационные характеристики иэделия за счет устранениякоррозии,Формула изобретения 15 Устройство для электронно-лучевойсварки, содержащее вакуумную Камеру, электронную пушку с лучеводом и соосную с лучеводом дополнительную камеру в виде конуса, большим основанием установлен ным на лучеводе,отл ичаю щеесятем,что, с целью повышения надежности в работе пушки путем предотвращения попадания паров металла в лучевод, оно снабжено насадкой в виде усеченного конуса, обращен ного большим основанием к лучеводу,вставкой, выполненной из нескольких секций, разделенных одна отдругой изоляторами, и нагревателями, насадка установлена на оси дополнительной камеры, вставка ус тановлена соосно с насадкой, а нагревателиразмещены в крайних секциях вставки, при этом. вершина усеченного конуса насадки расположена в плоскости малого основания дополнительной камеры.