Способ наведения электронного луча на стык свариваемых деталей

,1481006 9) Я 1 4 В 23 К 15 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ВИДЕТЕЛЬСТ ОРСК К ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ НАВЕДЕНИЯ ЭЛЕКТРОННОГО ЛУЧА НА СТЫК СВАРИВАЕМЫХ ДЕТАЛЕЙ(57) Изобретение относится к электроннолучевой сварке, в частности к способам наведения электронного луча на стык свариваемых деталей при сварке кольцевых соединений газоразрядной пушкой, формирующей конусный полый аксиально-симметричный луч. Цель изобретения - повышение качества сварки конусным полым аксиально-симметричным лучом путем повышения точности совмещения луча со свариваемым стыком. На торцовой поверхности образца 2 формируемым газоразрядной пуш. кой 4 электронным конусным аксиальносимметричным лучом 5 получают точечный след 6. Поверхность образца 2 параллельна плоскости стыка свариваемых деталей. Параллельным перемещением деталей относительно их оси 1 осуществляют совмещение оси 11 с вар и наем ых деталей со следом 6 фокуса конусного луча 5. Это позволяет точно навести конусный луч 5 на стык, перпендикулярный оси 11 свариваемых деталей. В способе с положением следа 6 луча 5 совмещают не только визирную линию или стык деталей, но и ось 11 свариваемых деалей. д Благодаря этому повышается точность сов- Ж мещения со стыком полого конусного луча и, в конечном итоге, качество сварки. 3 ил.30 40 Изобретение относится к электроннолучевой сварке, в частности к способам наведения электронного луча на стык свариваемых деталей при сварке кольцевых соединений газоразрядной пушкой, формирующей конусный полый аксиально-симметричный луч.Целью изобретения является повышение качества сварки конусным полым аксиально-симметричным лучом путем повышения точности его совмещения со свариваемым стыком.На фиг. 1 показана схема получения следа конусного луча и совмещения оси эталонного цилиндра с положением центра этого следа; на фиг. 2 - схема выверки взаимного положения оптического устройства и следа луча на эталонном цилиндре; на фиг. 3 - схема наведения и сварки конусным лучом.Способ наведения электронного луча на стык свариваемых деталей реализуется следующим образом.Первой операцией способа является совмещение оси эталонного цилиндра, имитирующего свариваемые детали, с положением центра следа конусного полого луча на поверхности, параллельной плоскости стыка деталей. Для этого торец 1 (фиг. 1) эталонного цилиндра 2, надетого на оправку 3 соосно с пушкой 4, устанавливают в положение 1 на уровне, соответствующем расчетному положению фокуса конусного полого аксиально-симметричного луча 5. Включают пушку 4 и наносят след 6 на торце 1, параллельном плоскости стыка деталей. Затем стол 7, оснащенный приводом возвратно-поступательного перемещения (на фиг. 1 не показан), опускают в положение 11, Устанавливают в рабочее положение призму 8 и, наблюдая торец 1 посредством телекамеры 9, на экране телевизора 10 совмещают геометрический центр 11 торца 1, расположенный на оси свариваемых деталей, с центром следа 6 фокуса луча 5 путем параллельного перемещения оправки 3 по верхней плоскости стола 7, перпендикулярной оси пушки 4, После совмещения положение оправки 3 фиксируют винтом 12. Таким образом, ось свариваемых деталей, устанавливаемых вместо эталонного цилиндра 2, совмещается с положением центра следа 6, поскольку центр 11 находится на оси цилиндра 2 и, следовательно, свариваемых деталей.Целью следующей операции является определение положения телекамеры по следу луча на эталонном цилиндре. Для этого включают привод 13 и перемещают стол 7 в крайнее верхнее положение 1 (фиг. 2). При этом цилиндр 2 проходит расстояние Н, равное ходу привода 13, от упора до упора, Затем отпускают стопорный винт 14, поднимают стержень 15 и фикси 1 О 15 20 25 3545 5 О 55 руют его на уровне, на котором луч 5 будет в полной мере воздействовать на боковую поверхность цилиндра 2. Включают пушку 4 и наносят кольцевой след 16 на цилиндре 2, расположенном соосно с лучом благодаря предыдущей операции, Включают привод 13, и стол 7, пройдя расстояние Н, устанавливается в положение 11. После этого, перемещая телекамеру 9 в вертикальной плоскости, совмещают визирную линию 17 на экране телевизора 10 с изображением следа 16, в результате чего оптическая ось и визирная линия объектива 18 располагаются в плоскости наведения, перпендикулярной оси пушки, на фиксированном расстоянии Н от параллельной ей плоскости 19, пересекающей луч по окружности, радиус которой равен радиусу боковой поверхности цилиндра 2.Свариваемые детали 20 (фиг. 3) устанавливают вместо эталонного цилиндра на стержне 15 оправки 3, находящейся в крайнем нижнем положении 1.Поскольку наружный и внутренний диаметры деталей 20 равны соответствующим диаметрам цилиндра 2 (фиг. 2), оси деталей и луча совпадают. Затем, опустив фиксирующий винт 14, перемещают стержень 15 до совмещения на экране телевизора 10 линии стыка 21 с визирной линией 17.После совмещения фиксируют положение стержня 15 винтом 14 в оправке 3 и приводом 13 перемещают детали 20 в положение 11, где стык 21, пройдя расстояние Н, располагается в плоскости, перпендикулярной оси луча 5 и пересекающей его боковую поверхность по окружности стыка 21, Включают пушку и производят сварку деталей конусным лучом, совмещенным с окружностью стыка деталей.Через след фокуса конусного луча проходит его оптическая ось, с которой совмещают ось свариваемых деталей. Это позволяет точно навести конусный луч на стык, расположенный в плоскости, перпендикулярной оси свариваемых деталей.С положением следа луча совмещают не только визирную линию или стык деталей, но и ось свариваемых деталей, благодаря чему повышается точность совмещения со стыком полого конусного луча и, в конечном итоге, качество сварки.Способ наведения электронного луча на стык свариваемых деталей опробируют на установке электронно-лучевой сварки ОЗЛЭВ 2000-1, оснащенной газоразрядной пушкой, формирующей конусный полый луч с углом при вершине 120. Сваривают встык медную трубу штенгеля диаметром6 мм и металлостеклянную оболочку прибора. Свариваемая кромка на фланце оболочки выполняется в виде коль 1481006цевой выточки диаметром 6 мм и высотой 1 мм. Толщина свариваемых кромок 0,5 мм. На стержень, центрирующий штенгель и выточку фланца и установленный соосно с пушкой, надевают эталонный цилиндр диаметром 6 мм. На торце стержня получают точечный след фокуса конусного луча и совмещают с точностью 0,012 мм ось цилиндра, а следовательно, и свариваемого стыка с положением центра этого следа, параллельно перемещая манипулятор для сборки деталей в плоскости, перпендикулярной оси пушки. По проплавлению на боковой поверхности цилиндра определяют уровень плоскости наведения, в которой располагали оптическую ось и визирную линию телекамеры, Затем снимают эталонный цилиндр и устанавливают на том же стержне штенгель, который стыкуют с выточкой фланца оболочки, С помощью корректирующего механизма, осуществляющего возвратно-поступательное движение собранного узла, наблюдая экран телевизора, совмещают видимую линию стыка с визирной линией с точностью +0,05 мм. После этого включают привод поступательного движения, который перемещает вдоль оси пушки стык собранного для сварки узла из плоскости наведения в параллельную ей плоскость, пересекающую боковую поверхность конусного луча по окружности радиуса 3 мм, Включают пушку и проводят сварку на режиме: ускоряющее напряжение 9 кВ, ток разряда 250 мА, время сварки 0 12 с.Использование предлагаемого способа наведения позволяет на 7 Я повысить выход годных сварных соединений за счет сокращения брака по вакуумной плотности и внешнему виду сварных швов,В результате проведения дополнительной операции совмещения осей деталей и конус ного луча обеспечивается высокая точность совмещения стыка с лучом, что повышает качество сварных соединений.Формула изобретенияСпособ наведения электронного луча на стык свариваемых деталей при сварке кольцевых соединений, при котором плоскость 15 стыка совмещают с осью и визирной линией оптического устройства, расположенными на фиксированном расстоянии в плоскости, перпендикулярной оси пушки, а затем перемещают детали вдоль оси пушки в зону сварки на величину, равную расстоянию между этой плоскостью и параллельной ей плоскостью сечения луча, отличаюиийся тем, что, с целью повышения качества сварки конусным полым аксиальносимметричным лучом путем повышения точности его совмещения со стыком, используют образец, на торцовой поверхности которого, параллельной плоскости стыка, перед совмещением плоскости стыка с осью и визирной линией оптического устройства наносят точечный след фокуса конусного 30 луча, а затем совмещают ось свариваемых деталей с положением центра этого следа.48100 б Фи Редактор О. ЮрковецЗа каз 2616/12ВНИИПИ Государствен13035Производственно.изда Составитель И. Фрая Техред И. ВересТираж 895ого комитета по изобретениямМосква, Ж - 35, Раушскаяельский комбинат Патент, г човКорректор И. МускаПодписноеи открытиям при ГКНТ СССна б., д. 4/5Ужгород, ул. Гагарина, 101