Способ электронно-лучевой сварки

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное учреждение Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт сварки и защитных покрытий с опытным производством(72) Автор Буйкус Кястас Вито(73) Патентообладатель Государственное учреждение Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт сварки и защитных покрытий с опытным производством(57) Способ электронно-лучевой сварки, включающий двустороннее одновременное проплавление противоположных сторон стыка свариваемого изделия с образованием общей сварочной ванны, в процессе которого проплавление стыка с одной стороны осуществляют посредством электронного луча, отличающийся тем, что с противоположной стороны проплавление стыка осуществляют посредством электронного луча, вышедшего из свариваемого изделия, преломленного на отражателе и направленного в сварочную ванну.(56)9624599 , 1998.2111840 1, 1998.55122689 , 1980.02117782 , 1990.57072785 , 1982.04321453 , 1982.04680433 , 1987.5170029 , 1992. Изобретение относится к сварочному производству, а именно к оборудованию для электронно-лучевой сварки изделий большой толщины со сквозным проплавлением и может быть использовано в машиностроительных отраслях промышленности, имеющих установки для электронно-лучевой сварки. Известен способ электронно-лучевой обработки, при котором между анодом электронно-лучевой пушки и обрабатываемой деталью создают разность потенциалов, а параметры луча в процессе обработки изменяют. При этом осуществляют преломление электронного луча относительно его первоначального направления электрическим полем,создаваемым вспомогательным электронным лучом или источником питания, или отражателем, а положение фокуса преломленного луча на поверхности обрабатываемой детали регулируют изменением минимального диаметра и угла сходимости непреломленного луча 1. Однако при электронно-лучевой сварке изделий большой толщины со сквозным проплавлением сварной шов имеет форму усеченного конуса, что вызывает неравномерность механических свойств шва, к тому же электронный луч, вышедший из изделия создает радиационную опасность для обслуживающего персонала. В качестве прототипа выбран способ сварки, включающий двустороннее одновременное проплавление противоположных сторон стыка с образованием общей сварочной ванны, подачу электронного луча для проплавления стыка. При этом электронным лучом проплавляют стык с одной стороны, а с его противоположной стороны проплавление осуществляют посредством дугового разряда в вакууме с помощью горелки с полым катодом 2. Применение данного способа эффективно только для тонких свариваемых изделий в связи с малой глубиной проплавления дуговым разрядом. Техническая задача изобретения - расширение технологических возможностей способа электронно-лучевой сварки, повышение качества шва и снижение радиационной опасности для обслуживающего персонала. Технический результат выражается в перенаправлении электронного луча, вышедшего из свариваемого изделия, в сварочную ванну. Технический результат достигается тем, что в способе электроннолучевой сварки, включающем двустороннее одновременное проплавление противоположных сторон стыка с образованием общей сварочной ванны и подачу электронного луча для проплавления стыка с одной стороны, с противоположной стороны проплавление осуществляют посредством электронного луча, вышедшего из свариваемого изделия, преломленного на отражателе и направленного в сварочную ванну. На рисунке представлена схема электронно-лучевой сварки. Свариваемое изделие 1 соединяют с анодом 2 электронно-лучевой пушки. Подают напряжение с источника питания 3 на катод 4 и анод 2. Электронный луч 5 формируется с помощью прикатодного электрода 6 при эмиссии электронов с катода 4. Затем электронный луч 5 фокусируют магнитной линзой 7. Управление лучом 5 на участке прохождения его к свариваемому изделию 1 осуществляют отклоняющей магнитной системой 8. Отражатель 9 параболической формы электрически изолируют с помощью изолятора 10 и устанавливают с противоположной стороны стыка свариваемого изделия 1 так, что вогну 2 6311 1 тость параболической поверхности отражателя 9 обращена к свариваемому изделию 1, а фокус находится в сварном шве свариваемого изделия 1. Под действием электрического напряжения на поверхности отражателя 9 образуется отрицательный заряд, а в промежутке между ним и свариваемым изделием 1 создается параболическое электрическое поле, под действием которого траектория движения электронов изменяется, а отраженный и сфокусированный луч 11 направляется в сварочную ванну свариваемого изделия 1. Таким образом, перенаправление вышедшего из сварочной ванны электронного луча снова в ванну позволяет повысить равномерность проплавления сварочного стыка, что повышает механические свойства сварного шва при меньшей зоне термического влияния,а также полностью поглотить вредное излучение посредством свариваемого изделия. Источники информации 1. А.с. СССР 1330869, МПК В 23 К 15/00, 1993. 2. Заявка РФ 96124599, МПК В 23 К 15/00, 1998. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.