Как работает электронно-лучевая сварка? Преимущества и области применения

В этой статье вы узнаете что такое электронно-лучевая сварка. ? это принцип работы, оборудование, области применения, преимущества и более. Кроме того, загрузите PDF-файл этой статьи в конце.

Электронно-лучевая сварка

Что такое EBM?

ЭБМ или Электронно-лучевая сварка это процесс сварки, в котором используется тепло, выделяемое пучком электронов высокой энергии. Электроны ударяются о заготовку, и их кинетическая энергия преобразуется в тепловую энергию. нагрев металла, чтобы можно было соединить стороны заготовки и образовать сварной шов после застывания.

Электронно-лучевая сварка также является процессом сварки в жидком состоянии. В котором соединение металла с металлом образуется в жидком или расплавленном состоянии. Его также называют процессом сварки, потому что в нем используются электроны. ‘кинетическая энергия для соединения двух металлических заготовок.

Когда была изобретена EBM?

Эта сварка была изобретена в 1958 году немецким физиком Карлом-Хайнцем. В этом процессе сварки мощный поток электронов попадает на сварочные пластины, где его кинетическая энергия преобразуется в тепловую энергию.

Этой тепловой энергии достаточно, чтобы расплавить заготовки и соединить их в одно целое. Весь этот процесс происходит в вакууме, иначе электроны сталкиваются с частицами воздуха и теряют свою энергию.

Если вы хотите купить аппарат для электронно-лучевой сварки, стоимость EBW-112x102x66, доступного в Sciaky, составляет около 1 000 000 долларов США. Машина оснащена аппаратом для сварки в жестком вакууме W2000 мощностью 30 кВт с компьютерным управлением и низковольтным пистолетом (60 кВ).

Оборудование ДМ

Следующее оборудование EBM:

1. Электронная пушка
2. Анод
3. Магнитные линзы
4. Электромагнитная линза и отклоняющая катушка
5. Удерживающее устройство
6. Вакуумная камера
7. Электропитание

• Сварка сопротивлением:типы, работа, применение, преимущества
• Газовая сварка:типы, принцип работы, оборудование, применение

1. Электронная пушка

Это важное оборудование электронно-лучевой сварки. Это катодная трубка (отрицательный полюс), которая генерирует электроны, ускоряет их и концентрирует в одном месте. Это ружье часто изготавливается из сплавов вольфрама или тантала. Катодная нить нагревается до 2500°C для непрерывного разряда электронов.

2. Анод

Анод представляет собой положительный полюс сразу за электронной пушкой. Его основная функция состоит в том, чтобы притягивать отрицательный заряд (в данном случае электроны), давая им путь и не позволяя им отклоняться от своего пути.

3. Магнитные линзы

Существует ряд магнитных линз, которые пропускают только сходящиеся электроны. Все они поглощают расходящиеся электроны с низкой энергией и создают интенсивный электронный пучок.

4. Электромагнитная линза и отклоняющая катушка

Электромагнитные линзы используются для фокусировки электронного луча на заготовке, а отклоняющая катушка отклоняет луч в ожидаемую зону сварки. Это заключительные этапы процесса EBW.

5. Удерживающее устройство

В этом процессе сварки используются столы с ЧПУ для удержания заготовок, которые могут вращаться во всех трех направлениях. Сварочные плиты крепятся к столу ЧПУ с помощью подходящих приспособлений.

6. Вакуумная камера

Как известно, весь этот процесс происходит в вакуумной камере. Вакуум создается механическими или электрическими насосами. Диапазон давления в вакуумной камере составляет от 0,1 до 10 Па.

7. Источник питания

Этот процесс сварки EBM использует источник питания для подачи непрерывного пучка электронов для процесса сварки. Диапазон сварочного напряжения для оборудования низкого напряжения или для тонкой сварки составляет около 5–30 кВ, а для высоковольтного оборудования или 70–150 кВ для толстой сварки.

Принцип работы электронно-лучевой сварки

Он работает по принципу сварки электронно-лучевой обработкой. В этом процессе используется кинетическая энергия электронов. для выработки тепла. Это тепло используется для сварки двух сварочных пластин.

Когда мощный поток электронов попадает на сварочные пластины, его кинетическая энергия преобразуется в тепловую энергию. Этой тепловой энергии достаточно, чтобы образовать плавленый шов путем соединения двух металлических пластин вместе.

Работа электронно-лучевой сварки

EBM — это процесс сварки использование тепла, генерируемого пучком электронов высокой энергии. Электроны ударяются о заготовку, и их кинетическая энергия превращается в тепловую энергию, нагревающую металл, так что стороны заготовки соединяются, и после замерзания может образоваться сварной шов.

Процесс проводят в вакуумной камере при давлении примерно от 2 х 10-7 до 2 х 10-6 фунтов на квадратный дюйм (от 0,0013 до 0,0013 Па). Такой высокий вакуум необходим для того, чтобы предотвратить потерю энергии электрона при столкновениях с молекулами воздуха.

Электроны испускаются катодом (электронная пушка). Из-за высокого напряжения (около 150 кВ), используемого между катодом и анодом, электроны стимулируются до 30–60% скорости света. Кинетической энергии электронов становится достаточно для расплавления целевого сварного шва. Часть энергии электрона переходит в рентгеновское излучение.

Электроны, стимулированные электрическим полем, затем фокусируются в тонкий пучок в фокусирующей катушке. Отклоняющая катушка перемещает электронный пучок вдоль сварного шва. Электронный луч способен сваривать заготовки толщиной от 0,004 дюйма (0,01 мм) до 6 дюймов (150 мм) из стали и до 20 дюймов (500 мм) из алюминия.

Можно использовать электронно-лучевую сварку для соединения любых металлов, в том числе редко свариваемых другими способами сварки:тугоплавких (вольфрам, молибден, ниобий) и химически активных металлов (титан, цирконий, бериллий).

Электронно-лучевая сварка также способна соединять разнородные металлы. Расположение сделано, как показано на рисунке.

Преимущества электронно-лучевой сварки

1. Плотный непрерывный шов.
2. Низкое искажение.
3. Узкий шов и узкая зона термического влияния.
4. Присадочный металл не требуется.
5. Он может сваривать как однородные, так и диффузионные металлы.
6. Процесс электронно-лучевой сварки обеспечивает высокую скорость соединения металлов.
7. Его можно использовать для сварки твердых материалов.
8. Обеспечивает сварку с высоким качеством поверхности.
9. Весь процесс в вакууме имеет меньше дефектов сварки.

Недостатки электронно-лучевой сварки

1. Его оборудование очень дорогое.
2. Высокие производственные затраты.
3. Данный тип сварки имеет рентгеновское излучение.
4. Высокие капитальные или монтажные затраты.
5. Требуется регулярное обслуживание.
6. Размер заготовки ограничен вакуумной камерой.
7. Это требует высококвалифицированной рабочей силы.

Применение электронно-лучевой сварки

1. Он используется в аэрокосмической и морской промышленности для инфраструктурных работ.
2. Этот тип сварки обычно используется в автомобильной промышленности для соединения зубчатых колес, систем трансмиссии, турбокомпрессоров и т. д.
3. ЭЛП применяется для соединения титана и его сплавов.
4. Он используется в электронной промышленности для сварки электронных разъемов.
5. Этот процесс сварки EBM также используется в ядерных реакторах и медицинской промышленности.

Загрузить PDF-файл этой статьи

Скачать сейчас

---

Итак, теперь мы надеемся, что развеяли все ваши сомнения относительно EBM. Если у вас все еще есть сомнения по поводу «электронно-лучевой сварки ” можно спросить в комментариях.

Вот спасибо за прочтение. Если вам понравилась наша статья, поделитесь ею с друзьями. Если у вас есть какие-либо вопросы по какой-либо теме, вы можете задать их в разделе комментариев.

Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать уведомления о новых публикациях.