Электронно-лучевая сварка:принцип, работа, оборудование, применение, преимущества и недостатки

Сегодня мы узнаем об электронно-лучевой сварке, принципе, работе, оборудовании, применении, преимуществах и недостатках со схемой. Электронно-лучевая сварка представляет собой процесс сварки в жидком состоянии. Сварка в жидком состоянии - это такие сварочные процессы, при которых соединение металла с металлом образуется в жидком или расплавленном состоянии. Это также классифицируется как новый процесс сварки, потому что он использует кинетическую энергию электронов для сплавления двух металлических заготовок. Эта сварка была разработана немецким физиком Карлом-Хайнцем в 1958 году. В этом процессе сварки высокая струя электронов попадает на сварочные пластины, где их кинетическая энергия преобразуется в тепловую энергию. Этой тепловой энергии достаточно, чтобы расплавить заготовки и сплавить их в одно целое. Весь этот процесс осуществляется в вакууме, иначе электроны сталкиваются с частицами воздуха и теряют свою энергию.

Электронно-лучевая сварка:

Принцип:

Эта сварка работает по тому же принципу, что и электронно-лучевая обработка. . Этот процесс использует кинетическую энергию электронов для производства тепла. Это тепло далее используется для сварки двух сварочных пластин. Когда высокая струя электронов попадает на сварочные пластины, ее кинетическая энергия преобразуется в тепловую энергию. Этой тепловой энергии достаточно, чтобы сплавить две металлические пластины вместе, образуя сварное соединение.

Оборудование:

Электропитание:

В этом процессе используется источник питания для подачи непрерывного пучка электронов для процесса сварки. Диапазон напряжения сварки составляет около 5 – 30 кВ для низковольтного оборудования или для тонкой сварки и 70 – 150 кВ для высоковольтного оборудования или для толстой сварки.

Электронная пушка:

Это сердце электронно-лучевой сварки. Это катодная трубка (отрицательный полюс), которая генерирует электроны, ускоряет их и фокусирует в точку. Этот пистолет в основном изготавливается из вольфрамовых или танталовых сплавов. Катодная нить нагревалась до 2500 градусов по Цельсию для непрерывной эмиссии электронов.

Анод:

Анод — это положительный полюс, который находится сразу после электронной пушки. Его основная функция состоит в том, чтобы притягивать отрицательный заряд (в данном случае электронов), обеспечивать им путь и не позволять им отклоняться от его пути.

Магнитные линзы:

Существует ряд магнитных линз, которые пропускают только сходящиеся электроны. Они поглощают все низкоэнергетические и расходящиеся электроны и обеспечивают интенсивный электронный пучок.

Электромагнитная линза и отклоняющая катушка:

Электромагнитная линза, используемая для фокусировки электронного луча на заготовке, и отклоняющая катушка отклоняют луч в нужной зоне сварки. Это последняя единица процесса EBW.

Рабочее удерживающее устройство:

EBW использует стол с ЧПУ для удержания заготовки, которая может двигаться во всех трех направлениях. Сварочные плиты закрепляются на столе ЧПУ с помощью подходящих приспособлений. .

Вакуумная камера:

Как известно, весь этот процесс происходит в вакуумной камере. Вакуум создается насосом с механическим или электрическим приводом. . Диапазоны давления в вакуумной камере составляют от 0,1 до 10 Па.

Работает:

Его работу можно резюмировать следующим образом.

• Сначала электронная пушка, которая является катодом, производит электроны. Эти электроны движутся к положительно заряженному аноду, расположенному сразу после электронной пушки.
• Анод ускоряет электроны и формирует электронную струю, которая далее движется в сторону магнитных линз.
• Магнитные линзы представляют собой серию линз, которые используются для поглощения электронов низкой энергии и не позволяют расходящимся электронам проходить через них. Это обеспечивает высокую интенсивность электронной струи.
• Теперь этот электронный пучок проходит через электромагнитную линзу и катушку дефектации, которые используются для фокусировки и отклонения электронного луча в нужном месте. Это устройство направляет высокоскоростной электронный пучок в полость сварного шва, где его кинетическая энергия превращается в тепловую энергию из-за столкновения. Эта тепловая энергия используется для создания сварного шва плавлением. Весь этот процесс сварки осуществляется в вакуумной камере, в противном случае электроны сталкиваются с частицами воздуха на пути и теряют свою энергию.

Эта работа может быть легко понята из следующего видео.

Применение:

• Используется в аэрокосмической и морской промышленности для строительных работ
• Используется для соединения титана и его сплавов.
• Этот тип сварки широко используется для соединения шестерен , система передачи , турбокомпрессор и т. д. в автомобильной промышленности.
• Используется для сварки электронных разъемов в электронной промышленности.
• Этот процесс также используется в ядерных реакторах и в медицинской промышленности

Преимущества и недостатки:

Преимущества:

• Может сваривать как одинаковые, так и разнородные металлы.
• Обеспечивает высокую скорость соединения металлов.
• Низкие эксплуатационные расходы, так как не используются наполнитель и флюс.
• Обеспечивает высокое качество свариваемой поверхности.
• Может использоваться для сварки твердых материалов.
• Меньше дефектов сварки происходят из-за того, что весь процесс осуществляется в вакууме.

Недостатки:

• Высокий капитал или стоимость установки.
• Требуется высококвалифицированный персонал.
• Часто требуется обслуживание.
• Размер заготовок ограничен в зависимости от вакуумной камеры.
• Это невозможно сделать на месте из-за вакуума.

Это все об электронно-лучевой сварке, принципе, работе, оборудовании, применении, преимуществах и недостатках. Если у вас есть какие-либо вопросы относительно этой статьи, задайте их в комментариях. Если вам понравилась эта статья, не забудьте поделиться ею с друзьями. Подпишитесь на наш сайт, чтобы получать больше интересных статей. Спасибо за прочтение.


Источник изображения: https://www.ebindustries.com/electron-beam-welding/