Лучевая сварка

Лучевая сварка

Электронно-лучевая сварка  на сегодняшний день является перспективным способом соединения тугоплавких металлических сплавов. Данная технология может использоваться с высокопрочными сплавами, качественной сталью, алюминием и титаном. Данная технология основывается на использовании тепла, которое выделяется при торможении частиц, ускоренных при помощи высокой энергии. Подобные технологии стали использоваться в металлургии лишь с развитием электронной оптики и вакуумной техники. Одним из преимуществ использования данной технологии сварки является ее качество, а также возможность работы с различными тугоплавкими металлами.

Электронно-лучевая сварка

При выполнении сварочных работ по данной технологии используется специальная электронная пушка, которая позволяет генерировать направленный пучок заряженных с высокой энергией частиц. Такой направленный пучок разогревает металл, обеспечивая получение высокой температуры свариваемых кромок. Электронная пушка получает энергию от высоковольтного источника с постоянным током. При этом вся работа такого оборудования контролируется автоматикой, что позволяет исключить скачки напряжения,  а, следственно, сварочная дуга имеет постоянную температуру и необходимую интенсивность.

Лучевая сварка

Одной из особенностей данной технологии сварки является необходимость движения электронного луча по строго определенной линии сварки. Для этого используется специальная магнитная отклоняющая система, которая обеспечивает управление сварочной дугой. Для уменьшения потери энергии электронов по причине их соударения с молекулами газа  непосредственно в месте сварочного соединения создается вакуум, что гарантирует максимальную эффективность данной технологии и качественное соединение металлических элементов.

к содержанию ↑

Технология лучевой сварки

При выполнении таких сварочных работ пучок заряженных частиц проходит по передней стенке соединительного шва, а расплавленный металл постепенно стекает с боков, концентрируясь у задней стенки соединительного шва, где он вскоре кристаллизуется и застывает. При этом обеспечивается соединение металлов на молекулярном уровне, что гарантирует максимальную прочность сварки.

Лучевая сварка

Возможно выполнение сварочных работ непрерывным лучом, который управляется с соответствующей пушкой и магнитной отклоняющей системой, так и с использованием импульсного электронного луча. Этот луч имеет большую плотность энергии, а его частота импульсов составляет 100-500 гигагерц. Импульсный  луч используется для сварки легкосплавных  и легкоиспаряющихся металлов. Отметим, что импульсная технология может применяться для работы с чрезвычайно тонкими тугоплавкими металлическими листами. При  появлении во время сварки подрезов тонких кромок их в последующем можно удалить колеблющимся сварочным электронным лучом.

к содержанию ↑

Установка электронно-лучевой сварки

В первую очередь хотелось бы поговорить об основных параметрах выполнения данной работы. Их таких характеристик лучевой сварки выделим следующее:

Лучевая сварка
  • Точность фокусировки луча.
  • Общая продолжительность импульсов.
  • Ускорение напряжения.
  • Скорость движения сварного луча.
  • Сила тока в полученном луче.
  • Степень вакуума.

Выбор тех или иных параметров сварки в данном случае будет напрямую зависеть от конкретных особенностей соединяемых металлов. Следует отметить, что качество выполнения данной работы потребует соблюдения точности направления луча по его осям и правильность сборки деталей. Именно поэтому необходимо выдерживать минимально и максимально допустимые зазоры в соединяемых деталях, в зависимости от этого выбирают те или иные параметры оборудования.

к содержанию ↑

Способы

При использовании лучевой технологии можно получить следующие виды соединений металлических изделий:

  • Угловое.
  • Замковое.
  • Стыковое.
  • Стыковое с использованием изделий различной толщины.
  • Стыковое с выполненной отбортовкой кромок.
  • Стыковое с соединением шестеренок.
к содержанию ↑

Характерные особенности лучевой сварки

Из особенностей выполнения такой работы можно выделить следующее:

Лучевая сварка
  • Сварка по лучевой технологии выполняется в вакуумной среде. Тем самым исключается деградация расплавленного металла и обеспечивается максимально чистая поверхность.
  • Концентрированный луч позволяет достигать максимально высоких температур. Металл при воздействии таких температур  быстро расплавляется, что позволяет получить мелкозернистый шов с минимальной шириной.
  • При использовании иных технологии сварки появляются существенные сложности при работе со сплавами, которые чувствительны к интенсивности нагрева. При этом лучевая сварка может использоваться для работы с такими чувствительными к нагреву сплавами, в том числе с высоколегированными сталями, титаном и алюминием.
к содержанию ↑

Преимущества и недостатки

Из преимуществ данной технологии можно отметить следующее:

  • Имеется возможность соединения керамики, тугоплавких металлов и различных иных изделий.
  • При выполнении сварочных работ выделяется минимальное количество тепловой энергии. Тем самым обеспечивается снижение расходов на соединение таких деталей.
  • Обеспечивается максимально возможное качество выполненного соединения. Даже при работе с теми металлами, сваривать которые другими технологиями чрезвычайно сложно, можно получить долговечное и прочное соединение.

Если же говорить о недостатках, то можно выделить следующее:

Лучевая сварка
  • Для обеспечения вакуума в рабочей камере используется специальное дорогостоящее оборудование.
  • При работе с металлическими сплавами с большой теплопроводностью существует риск образования несплавлений.

Написать комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован.


*


Читайте также: