Способ электронно-лучевой сварки

ЕТЕНИЯ ИЗО ОПИ РСКОМ ИДЕТЕЛЬСТ К ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Московский машиностроительный завод им. А.И.Микояна(57) Использование: при сварке стыковсложной пространственной конфигурации.Сущность изобретения: сварку выполняют Изобретение относится к электроннолучевой сварке, точнее к технологии сварки стыков сложного сечения двумя пересекающимися лучами.Целью изобретения является повышение качества формирования сварного шва путем пространственной переориентации сварочной ванны непосредственно в процессе сварки.На фиг,1-3 показана схема осуществления способа прйменительно к толстолистовому сложному Стыку,Электронный луч 1 и электронный луч 2, сформированные соответственно излучателями (электронно-лучевыми пушками) 3 и 4, пересекафтся в т. "0", траектория которой в процессе сварки проходит по телу сечения от дальней относительно излучателей 3 и 4 пересекающимися под углом двумя электронными лучами с поочередным их включением, При этом переключение лучей осуществляют на участке сечения стыка, где нормаль к средней линии сечения совпадает с биссектрисой угла пересечения лучей. Точку пересечения лучей дополнительно перемещают относительно стыка с одновременным изменением угла при вершине пересекающихся. лучей. На участках вогнутости стыка точку пересечения лучей располагают на дальней в направлении действия лучей поверхности стыка или за ней, а на участках выпуклости - на ближней поверхности стыка или перед ней.2 з.п, ф-лы, 3 ил,поверхности "Ш" стыка 5 до ближней поверхности "Ж" (также относительно излучателей 3 и 4).На участках "вогнутости" стыка по отношению к излучателям переориентация сварочной ванны осуществляется при расположении точки "0" на поверхности "Ш" или за ней, а на участках "выпуклости" стыка переориентация сварочной ванны осуществляется при расположении точки "О" на поверхности "Ж" или перед ней. Величина превышения точки "0" за поверхностями "Ш" и "Ж" определяется условием гарантированного перекрытия сварных швов свариваемых различными лучами.При сварке тонколистовых стыков (5 - 10 мм) допускается производить переориентацию сварочной ванны при расположенииточки "О" на средней линии сечения (толщины стыка). На фиг.1 средняя линия обозначена - "Г,За стыком 5 установлена мишень - коллектор 6 для гашения мощности лучей 1 и 2 прошедших сквозь стык 5.Буквами А, Б и В отмечены зоны, где сварка стыка осуществляется раздельно чередующимися лучами 2, 1 и 2 соответственно. Сочетаниями букв АБ и БВ отмечены зоны совместного действия двух лучей - зоны переориентации сварочной ванны.Этими же индексами на фиг,1 помечены положения осей лучей 1 и 2 и положения излучателей 3 и 4 в процессе сварки соответствующих зон стыка 5,На участке А сварку стыка 5 осуществляет излучатель 4. Электронный луч 2 работает в заданном режиме да начала участка АБ, Затем при работающем излучателе 4 (луч 2) включается в работу излучатель 3 (луч .1) и только после выхода мощности электронного луча 1 на режим, обеспечивающий полное проплавление толщины сечения стыка мощность (ток) луча 2 снижается до нуля с применением приемов не допускающих образования кратеров (осцилляция, расфокусировка и т.п,).Темп нарастания включаемого в работу электронного луча должен существенно превышать темп спада выключаемого электронного луча, Их величины зависят от толщины свариваемого металла, скорости сварки, теплофиэических свойств свариваемого металла и т,д, и определяется режимом сварки,На участке "АБ" сварка стыка осуществляется двумя лучами 1 и 2 (работают оба излучателя 3 и 4). Более подробная схема прохождения лучей 1 и 2 по стыку 5 в зонеФпереориентации сварочной ванны показана на фиг,2, Рассматривается участок "вогнутости" стыка по отношению к излучателям 3 и 4, Направление действия лучей 1 и 2 образующих сварочные ванны в стыке 5 показано соответствующей штриховкой (без учета смещений вносимых инерционностью процесса и скоростью сварки), где СОД - зона полного проплавления стыка лучом 2 и частичного проплавления лучом 1.ДОЕ - зона полного проплавления стыка лучом 1 и лучом 2,ЕОР - зона полного проплавления стыка лучом 1 и частичного проплавления лучом 2.На участке "Б" сварку стыка 5 осуществляет излучатель 3 (луч 1). Сварка выполняется аналогично участку "А",На участке "БВ" сварка стыка осуществляется двумя лучами 2 и 1 (работают оба излучателя 4 и 3), Более подробная схема прохождения лучей 2 и 1 по стыку 5 в зоне переориентации сварочной ванны на участке "выпуклости" стыка относительно излучателей 4 и 3 показана на фиг.З. Направление действия лучей 2 и 1 образующих сварочныеванны в стыке 5 показано соответствующей10 штриховкой (без учета смещений вносимыхинерционностью процесса и скоростьюсварки), гдеКО - зона полного проплавления стыкалучом 1 и частичного проплавления лучом 2.15 К 06 - зона полного проплавления стыкалучом 2 илучом 1, .06 Р - эона полного проплавления стыка лучом 2 и частичного проплавления лучом 1,20 На участке "В" сварку стыка 5 осуществляет излучатель 4 (луч 2). Участок "В" соответствует участку "А" и далее порядокчередования лучей повторяется.Схемы чередования работы лучей 1 и 2,25 обеспечивающие переориентацию сварочных ванн, показанные на фиг,2 и фиг.3 неравнозначны, Если на фиг.Зпереориентация сварочной ванны на выпуклом участке стыка обеспечивается с гаран 30 тией перекрытия швов образуемыхразличными лучами (участок ОР), то на фиг.2перекрытие швов в районе точки "0"дя -критично. В этом случае для гарантированного перекрытия швов(на вогнутом участке)35 необходимо: либо точку "О"Ав - точку пересечения лучей 1 и 2 располагать за поверхностью "Ш", сместив ее по прямой Мй всторону М, либо при темпе нарастания токавключаемого луча, начать включение не 40 сколько раньше, т.е. увеличить отрезок СД,либо с задержкой (более позднее) начатьснижение тока выключаемого луча, т,е. увеличить отрезок ЕГ.Предложенный способ сварки обеспе 45 чивает качественное выполнение сварныхшвов на стыках сложного сечения, особенносложных стыках имеющих резкие перегибыконтура сечения,Наиболее эффективен способ при свар 50 ке особо сложных стыков в т,ч. стыков развитого сечения, качественное выполнениекоторых возможно только при использовании высоковольтных излучателей напряжением свыше 60 кВ, т.е, излучателей55 имеющих существенную массу и манипуляция которых относительно стыка практически невозможна.Формула изобретения1. Способ электронно-лучевой сваркидвумя пересекающимися электронными луСоставитель А. ВолковТехред М. Моргентал Корректор Н, Коро едактор Л, Народна аз 1918 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Гагарина, 101 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужго чами, установленными под углом один к другому, от л и ч а ю щи й с я тем, что, с целью повышения качества формирования шва, при сварке стыков сложного сечения сварку выполняют с чередованием включения лучей, причем их переключение осуществляют на участках сечения стыка, у которых нормаль к средней линии сечения , совпадает с биссектрисой угла при вершинепересекающихся лучей,2. Способ поп.1, отл и ча ю щи йс я тем, что в процессе сварки изменяют угол пересечения лучей,3. Способ по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ и й 5 с я тем, что на вогнутых участках стыка лучи располагают с пересечением их на дальней в направлении действия лучей поверхности стыка или за ней. а на участках выпуклости -на ближней поверхности стыка или перед 10 ней.