Электронно-лучевая сварка: технология, оборудование, сущность и особенности

 Электронно-лучевая сварка - новый метод сваривания, который характеризуется быстрым развитием.

Его уж достаточно давно используют в разных сферах промышленности, и популярность этого метода только возрастает. Востребованность связано с тем, что с помощью ЭЛС можно соединить любые типы материалов - высокопрочные сплавы, металлы с сильной химической активностью, тугоплавкие основы. Но все же, несмотря на его высокую популярность, стоит изучить главные особенности и принципы проведения.

Краткая информация

Электронно-лучевая сварка - способ сваривания, в основе которого лежит использование луча. При проведении данной технологии луч вырабатывает тепло, которое образует при столкновении пучка из заряженных частиц. Механизм не простой, но все же перед тем как приступать к работам, стоит в нем внимательно разобраться.

Сварка ЭЛС часто используется для сваривания и обработки тугоплавких металлов, легко окисляемых сплавов, которые не получается варить другими методами. При ее проведении тепло концентрируется в одной точке, а сварочная зона остается под надежной защитой. Она нашла широкое применение в разных областях промышленности, начиная от микроэлектроники и заканчивая оптикой.

Достоинства и недостатки

Технология электронно-лучевой сварки имеет преимущества и недостатки, которые стоит предварительно рассмотреть. Но сначала стоит изучить положительные особенности данного метода:

1. При помощи сварки можно сваривать компоненты с размером толщины от 0,2 мм.
2. При расплавлении металла происходит перемещение ванны расплава в нижнюю зону, а стыковая область наполняется до краев, после основа кристаллизуется.
3. Сварка имеет высокую производительность.
4. Генерирование пучка из электронов происходит в постоянном и импульсивном режиме. При обрабатывании сплавов из магния и алюминия используется импульсивное воздействие.
5. Благодаря тому, что во время сварочного процесса используется вакуумизация, происходит улучшение качества сварного соединения. Металлическая основа не вступает в реакцию с элементами воздуха.
6. Сила тока луча имеет огромный потенциал, это делает оборудование более многофункциональным.

Но не стоит забывать про то, что электро-лучевая сварка имеет негативные качества:

• технологическое оборудование, которое применяется во время сварочного процесса, имеет сложное применение. Чтобы с ним работать, необходима дополнительная подготовка;
• наблюдается быстрое изнашивание катода. В связи с тем, что при сварке используется электрическое поле, наблюдается разогревание тугоплавкой проволоки до 2400 градусов;
• во время генерации электронов проявляется рентгеновское излучение. По этой причине должна быть обеспечена защита для сварщиков.

Важно! При проведении сварки металлов с высокими теплопроводными свойствами наблюдается высокая вероятность образования отверстий в корне шва. Это оказывает негативное влияние на качество сварного соединения.

Особенности оборудования

Электронная лучевая сварка является технологически сложным процессом, который предъявляет повышенные требования к оборудованию. Для работы с ним требуется иметь специальные навыки, опыт и знания. Желательно предварительно пройти обучение.

Установка электронно-лучевой сварки имеет массу положительных качеств. Она отличается высокой производительностью, мощностью, многофункциональностью, объемом. Устройство сварочного оборудования имеет следующие компоненты:

• пушка электронного вида. В устройстве может быть 2-3 пушки;
• камера с вакуумным устройством;
• блок управления;
• смотрового окна, которое применяют для контролирования работ.

Все работы производятся в вакуумной камере. Среда без воздуха способствует следующим положительным условиям:

• снижает расход энергии электронов, которые могут возникать от ударов об молекулы воздуха;
• понижает вероятность появления оксидной пленки на изделиях, которые применяются для сваривания;
• противостоит появлению дугового разряда.

Технология

Для проведения сварочного процесса обязательным условием является соблюдение вакуумизации. Необходимая глубина разряжения в пушке способствует беспрепятственному передвижению электронов. Из области камеры полностью удаляется воздушные массы, в них имеет кислород, который может вызывать окисление металлической структуры. Действие вакуума похоже на действие флюса - он защищает от коррозийного поражения.

В основе данной технологии лежит способность электронов перемещать энергию. Когда для движения нет препятствий, частицы в прямолинейном направлении перемещаются к сварной поверхности. Именно расплавление металла производится под их воздействием.

Параметры

Электронная сварка с использованием луча должна производиться с соблюдением важных параметров, от этого зависят прочностные характеристики сварного шва. К ним относятся:

1. Степень вакуумизации. Это означает, что при сварочном процессе в вакууме происходит сильное повышение эффективности работ.
2. Объемы подаваемого тока в луче могут изменяться в широком диапазоне. Чем больше будет толщина свариваемой детали, тем выше должны быть показатели силы тока.
3. Скоростные показатели передвижения луча на поверхности определяют степень производительности сварочных работ. Помимо этого повышение скорости передвижения предотвращает прожигание металлической основы.
4. Точная фокусировка луча оказывает влияние на эффективность сварки. Но это зависит от того, какое оборудование используется для электронно-лучевой сварки.
5. Длительность пауз. В некоторых технологиях может наблюдаться прерывистое влияние импульса.

Стоит отметить! Основные требования и принципы проведения данной сварочной технологии можно найти в специальной документации и ГОСТах. А используемое оборудование позволяет вводить основные параметры.

Электронная сварочная технология с использование луча - уникальный метод соединения металлических элементов, который не имеет аналогов. За счет высокой производительности и больших возможностей сварку используют практически во всех областях промышленности. При помощи этого способа производят различные конструкции с высокой важностью.

Интересное видео