ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Сварка электронно-лучевая и лазерная из "Технология и оборудование сварки плавлением и термической резки " В промышленности все более широкое применение находят тугоплавкие и химически активные металлы и сплавы. Поэтому для их сварки необходимо применять источники с высокой концентрацией теплоты, а для защиты расплавленного и нафетого металла использовать среды, содержащие минимальное количество водорода, кислорода и азота. Этим условиям отвечает сварка электронным лучом. [c.148] Сущность и техника сварки электронным лучом. Сущность процесса состоит в использовании кинетической энергии потока электронов, движущихся с высокими скоростями в вакууме (см. рис. 4.22). Для уменьшения потери кинетической энергии электронов за счет соударения с молекулами газов воздуха, а также для химической и тепловой защиты катода в электронной пушке создают вакуум порядка Ю . .. 10 мм рт. ст. [c.148] При сварке электронным лучом проплавление имеет форму конуса (рис. 3.56). Плавление металла происходит на передней стенке кратера, а расплавляемый металл перемещается по боковым стенкам к задней стенке, где он и кристаллизуется. [c.148] Б этом случае целесообразно сварку вести импульсным электронным лучом с большой плотностью энергии и частотой импульсов 100. .. 500 Гц. В результате повышается глубина проплавления. При правильной установке соотношения времени паузы и импульса можно сваривать очень тонкие листы. Благодаря теплоотводу во время пауз уменьшается протяженность зоны термического влияния. Однако при этом возможно образование подрезов, которые могут быть устранены сваркой колеблющимся или расфокусированным лучом. [c.149] Основные параметры режима электронно-лучевой сварки - сила тока в луче, ускоряющее напряжение, скорость перемещения луча по поверхности изделия, продолжительность импульсов и пауз, точность фокусировки луча, степень вакуумизации (табл. 3.5). Для перемещения луча по поверхности изделия используют перемещение изделия или самого луча с помощью отклоняющей системы. Отклоняющая система позволяет осуществлять колебания луча вдоль и поперек щва или по более сложной траектории. Низковольтные установки используют при сварке металла толщиной свыше 0,5 мм для получения швов с отношением глубины к ширине до 8 1. Высоковольтные установки применяют при сварке более толстого металла с отношением глубины к ширине шва до 25 1. [c.149] Недостатки электронно-лучевой сварки возможность образования несплавлений и полостей в корне шва на металлах с большой теплопроводностью и швах с большим отношением глубины к ширине для создания вакуума в рабочей камере после загрузки изделий требуется длительное время. [c.151] Сущность и техника сварки лучом лазера. В настоящее время сварка лучом лазера по экономическим соображениям имеет еще незначительное применение в промышленности. Излучение лазера с помощью оптических систем может быть сфокусировано в пятно диаметром в несколько микрометров или линию (см. рис. 4.26. .. 4.28). При этом по концентрации энергии оно на несколько порядков превышает остальные сварочные источники энергии. Лазерная сварка ведется либо на воздухе, либо в аргоне, гелии в СО2 и др. в различных пространственных положениях. Излучение с помощью оптических систем легко передается в труднодоступные места. Для сварки используются твердотельные и газовые лазеры. Твердотельные лазеры могут быть непрерывного и импульсного действия. Ввиду большой концентрации энергии в пятне нагрева форма провара при сварке схожа с таковой при сварке электронным лучом. Использование лазеров с короткими импульсами обычно приводит к бурному испарению металла из сварочной ванны. [c.151] Основными параметрами луча лазера являются его мощность, длительность импульса и диаметр светового пятна на свариваемой поверхности. Расфокусировка луча также влияет на глубину проплавления основного металла. При положительных расфокусировках глубина проплавления изменяется более резко. Поглощение световой энергии основным металлом зависит от состояния его поверхности, поглощательной способности (часть светового потока, отражаясь, теряется). [c.151] Лазерную сварку с глубоким проплавлением ведут, как правило, без присадочного металла. Присадочный металл используют для повышения свойств шва или при увеличенных зазорах между кромками. Выполняется она в большинстве случаев в заш,итной среде. Скорость импульсной сварки с глубоким проплавлением значительно ниже, чем при непрерывном излучении. [c.152] Сварку металла малой толщины (до 1 мм) ведут как непрерывным, так и импульсным лучом, как правило, без присадки и защитной среды. Однако при сварке активных металлов газовая защита зоны сварки необходима. [c.152] Процесс лазерной резки заключается в расплавлении металла, удалению которого способствует дополнительно подаваемый газ. В результате образуется узкий рез, с качеством кромок сопоставимым с механической обработкой. Резка может выполняться непрерывным или импульсивным лучом. При использовании в качестве дополнительного газа кислорода скорость резки увеличивается, а процесс напоминает газовую резку. [c.152] Вернуться к основной статье