Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Полезные статьи -> Сварка, резка и пайка металлов -> Электронно-лучевая сварка -> Сварочные электронные пушки -> Сварочные электронные пушки

Сварочные электронные пушки

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16 

мальное изображение пучка, являющееся объектом уменьшения линзы.

До входа в трубку на расстоянии Р необходимо сформировать пучок малого диаметра и с апертурой, обеспечивающей минимальные аберрации трехэлементной трубки. Эти условия легче выполнить при малых значениях N, однако при этом ухудшатся фокусирующие свойства трубки (увеличится М). Оптимальное значение коэффициента усиления для систем с ускоряющим напряжением 100—250 кв находится в пределах 15—20.

На рис. 92 приведена оптическая схема электроннолучевой пушки для обработки и микросварки с ускоряющим напряжением 100— 250 кв. Пушка обеспечивает удельную мощность электронного пучка до 106 вт/мм2, достаточную для сверления, фрезерования и микросварки различных материалов. Катод — прямонакальный, V-образный. Электронный прожектор, разработанный применительно к данной системе, формирует электронный пучок с диаметром кроссовера 200—400 мкм при lп= 0,2—3 ма и U0= 5 — 17 кв. Геометрия электродов электронной пушки подбиралась экспериментально с таким расчетом, чтобы при U0 = 5—17 кв расхождение электронного пучка было 6 • 10-3 — 1 • 10-2 рад. Кроссовер формируется ниже анодного отверстия на 10—15 мм. Приблизительно в этой области находится диафрагма с отверстием диаметром 200—400 мкм, пропускающая 80—90% тока луча электронного прожектора.

Дальнейшее формирование и ускорение пучка, вышедшего из электронной пушки, происходит в ускорительной трубке с напряженностью поля менее 10 кв/см, N =15 — 20, k/p < 1, L/k С<0. При этом коэффициент увеличения трубки М1 = 0,3 - 0,5.

Фокусировка электронного пучка до диаметра 0,01—0,1 мм осуществляется с помощью электромагнитной линзы с увеличением М2 = 0,1. Для центровки пучка электронов при входе в формирующую линзу используется электромагнитная система юстировки. Дополнительно применяется механическая юстировка линзы. Перед электромагнитной линзой находится диафрагма, вырезающая центральную часть электронного пучка. Таким образом, электронно-оптическая система установки для микрообработки и микросварки имеет полный коэффициент увеличения М3 = М1 • М2 = = 0,03 - 0,05. Диаметр луча составляет 0,01 мм при токе на изделии I < 2 ма.

Высоковольтный источник питания мощностью до 0,3 квт представляет каскадный умножитель напряжения, состоящий из отдельных секций, смонтированных на изоляторах ускорительной трубки. Конструктивно пушка и источник питания выполнены в виде единого блока, заключенного в стальной корпус диаметром 400 мм и высотой 1000 мм, заполненный азотом или углекислотой под давлением 6—7 атм. При такой компоновке отпадает необходимость в высоковольтных изоляторах и кабелях. Зазор между пушкой и корпусом (5 см) выдерживает напряжение до 300 кв.

В установку типа У-406 входит сварочная пушка с ускоряющим напряжением 200 кв и мощностью 10 квт.

Электростатическая каскадная система и источник питания расположены в отдельных корпусах, высокое напряжение подводится к пушке по кабелю. В пушке используется электроннооптическая система, состоящая из прожектора, ускорительной трубки и фокусирующей линзы, расположенной на выходе трубки. Электронная пушка с торцовым вольфрамовым катодом формирует слабо сходящийся пучок (ао = 10-2 -10-3 рад), который после прохождения трубки фокусируется на изделии на расстоянии 100— 500 мм с помощью линзы.

Приближение кроссовера к трубке эквивалентно увеличению отношений k/p до оо, так как р становится равным нулю, если кроссовер совпадает с плоскостью первого электрода (см. рис. 64). Из графиков на рис. 65 видно, что при некотором погру

жении кроссовера в область ускорительной трубки, когда k/p принимает отрицательные значения, отношение L/k становится постоянным и равным примерно 1 во всем диапазоне изменения коэффициента усиления трубки. Таким образом, при больших отрицательных значениях k/p траектории электронов претерпевают незначительные изменения на входе в трубку.

В этом режиме работы основным назначением трубки становится не фокусировка, а ускорение интенсивного пучка. Оптическая система имеет минимальные размеры, траектории электронов от катода пушки до выхода из линзы проходят в контролируемых электрических и магнитных полях. Ускорительная трубка представляет собой конструкцию, состоящую из керамических изоляторов, кольцевых дюралюминиевых электродов и двух присоединительных фланцев. Все детали склеены клеем БФ-4. Внутри трубки достигается вакуум 10-5—10-6 мм рт. ст. при внешнем давлении газа 6—7 атм. С помощью нижнего фланца трубка крепится к днищу корпуса пушки.

К ускорительной трубке подводится напряжение порядка 200 кв, которое с помощью делителя равномерно распределяется по длине трубки между электродами. При 15 электродах напряжение между соседними электродами не превышает 15 кв. Высота каждого керамического кольца 2,5 см, следовательно, напряженность электрического поля вдоль трубки не превышает 6 кв/см. При внутреннем диаметре электродов 50 мм и расстоянии между ними 25 мм можно считать,

что постоянное электрическое поле по оси трубки равномерно и однородно.

Немаловажное значение для каскадного ускорения электронов имеет способ деления напряжения. Деление напряжения может быть достигнуто путем применения источников питания с каскадным (трансформаторным или конденсаторно-вентильным) умножением напряжения или использования делителя напряжения на активном делителе. Деление напряжения на активном делителе представляется наиболее простым решением задачи. Чтобы не нарушать распределения напряжения на участках делителя, величина тока, отбираемого с отводов делителя, должна быть на порядок меньше величины тока, протекающего в основной цепи делителя. Поэтому в зависимости от величины тока, отбираемого с отводов делителя, следует выбирать основной ток делителя, т. е. мощность и сопротивление для данного напряжения.

Ток, отбираемый от отвода делителя, является частью тока электронов, осевшей на электроде ускорительной трубки и замкнутой на «землю» через нижнюю ветвь делителя. Величина этого тока зависит от юстировки электроннооптической системы и принятого способа управления мощностью пучка. В принципе эта величина может быть сведена до 0,1—0,5% от общего тока пучка, что, например, при общем токе пучка 100 ма составит 0,1—0,5 ма. Ионный ток зависит от расстояния электрода до места сварки, мощности в пучке, свариваемого материала, вакуума и т. д. Установлено, что при мощности пучка около 10 квт и рационально выбранных конструктивных элементах пушки (апертур анодов и расстояния между ними и местом сварки) величина ионного тока может быть не более 0,2—0,5 ма.

Таким образом, для пушки мощностью 10 квт величину тока делителя следует выбирать порядка 5 ма. При ускоряющем напряжении 100 кв на нем будет рассеиваться при этом 500 вт. Не следует забывать, что речь идет о мощной пушке и такие потери допустимы. Более того, так как высоковольтные источники питания имеют довольно крутой участок в начале внешней характеристики, то некоторая постоянная нагрузка снижает перепад напряжения при изменении тока пучка от нуля до номинального значения. Благодаря этому при использовании стабилизаторов напряжения требуется регулировать меньший перепад напряжения и применять проходные элементы на меньшее напряжение.

Делитель в наиболее простом случае представляет собой цепочку резисторов, спаянных последовательно. Делитель монтируется в специальных пазах, выполненных на наружной поверхности каркаса из диэлектрика, например оргстекла. Начало делителя электрически соединяется с катодным узлом пушки, а конец делителя заземляется. Точки делителя, соответствующие нужным напряжениям, подсоединяются через сверления в каркасе к электродам ускорительной трубки.

Описанный делитель напряжения недостаточно надежен в работе — наблюдается выход из строя резисторов из-за пробоев их.

Шунтирование резисторов емкостями существенно не улучшает положения.

Целесообразно нанесение резистивной композиции непосредственно на несущие высоковольтные изоляторы электронной пушки, а также использование в качестве несущих изоляторов особых материалов с необходимым объемным сопротивлением для создания требуемого распределения между ускоряющими электродами пушки. В этом случае удается исключить из конструкции электронной пушки делитель как отдельный узел, повысить компактность конструкции пушки и ее надежность.

На рис. 93 показана сварочная электронная пушка Института электросварки им. Е. О. Патона мощностью 20 квт с ускоряющим напряжением 100 кв, в которой использовано каскадное ускорение электронного пучка с применением встроенного объемного делителя напряжения. Эмиссионная система пушки построена согласно эскизу, приведенному в табл. 22. Катод — лантанборидный. Окончательная фокусировка пучка осуществляется электромагнитной линзой.

Рассеяние пучка электронов при его взаимодействии с газами в процессе вывода его в среду при атмосферном давлении обусловливает использование в основном высоковольтных пушек, причем энергия-электронов повышается до 175 кв.

Какие-либо изменения в электроннооптические системы пушек, используемых в установках с выводом пучка в среду при атмосферном давлении, и тем более при среднем вакууме, не вносятся. Появляются, естественно, определенные конструктивные особенности, вызванные применением системы многократных дифференциальных откачек из области дрейфа электронов.

Газоразрядные пушки. Использование газового разряда в качестве источника электронов давно привлекало внимание многих исследователей. Широко известны, в частности, работы Манфреда фон Арденне по созданию обратимого ионно-электронного источника заряженных частиц — дуоплазматрона.

Первоначально сварочные пучки электронов получали из газового разряда. В октябре 1960 г. Г. ван Паасен и Р. Аллен получили патент, а в 1962 г. фирма «Мартин» (США) разработала на основе этого патента устройство для электроннолучевой сварки, исполь-

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2011.08.02   

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

17:50 рельсы, Р-65

17:12 Поковка сталь 4Х5МФС

08:52 Закупаем силовой кабель новый, с хранения, остатки оптом любой регион

08:51 Купим фторопласт Ф4, Ф4к20, стеклоткань, стеклолента, текстолит неликв

08:46 Купим вольфрам, титан, нихром, олово, баббит, никель неликвиды, остатк

08:44 Закупаем прокат титана круг, проволоку, поковку, нихром остатки, с хра

08:34 Труба нержавеющая 57х4,0 ст12Х18Н10Т ГОСТ 9941-81

21:19 Шкаф хозяйственный

18:01 Предлагаем станок токарный ИТ-1М.

16:59 Вентиляторный завод приглашает к сотрудничеству

НОВОСТИ

28 Марта 2017 17:10
Звучание неодимовых магнитов

22 Марта 2017 14:08
Необычные строения из алюминия в Японии (17 фото)

29 Марта 2017 17:26
Североамериканский выпуск чугуна в феврале упал на 7,3%

29 Марта 2017 16:08
Вагоностроители одобрили продукцию ”Ижстали”

29 Марта 2017 15:49
Ближневосточный выпуск стали в феврале вырос на 5,7%

29 Марта 2017 14:26
”Северсталь” начала выпуск свай из металлических труб

29 Марта 2017 13:54
Экспорт железной руды ”Vale” за 2 месяца 2017 года вырос на 6,2%

НОВЫЕ СТАТЬИ

Декоративное применение листов нержавеющих AISI 316 в строительстве

Котельное оборудование - теплообменники и другие аппараты

Лист нержавеющий AISI 201 - применение в отраслях производства

Классификация габионов и сетчатых конструкций

Особенности низкорамных тралов для специальных перевозок

Первозка спецтехники и крупногабаритных конструкций

Изделия для печного и термического оборудования из нержавейки

Производство разных типов нержавеющих листов и их применение

Котельные жаропрочные и коррозионностойкие марки сталей

Сертификация и таможенное оформление грузоперевозок

Шаровые краны - основные виды и особенности

Распространенные марки стали для химического оборудования - сравнение и особенности

Высоколегированные жаропрочные стали для печного оборудования

Изготовление зубчатых колес и деталей по чертежам

Металлический штакетник и металлические решетки

Свойства и особенности применения проката из нержавейки марки 20Х13

Лист нержавеющий 08Х18Т1 в строительных и декоративных конструкциях

Лист нержавеющий AISI 409 - особенности марки и применение

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Компания "РДМ" предлагает металлопрокат.

Рейтинг@Mail.ru

О портале : Информация и правила : Реклама : Тарифы для компаний : Наши контакты : Связаться : Личный кабинет : Регистрация

2009-2017 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.