DE3042652C2 - Verfahren zum Schweißen mittels Elektronenstrahls und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zum Schweißen mittels Elektronenstrahls und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens

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DE3042652C2 DE19803042652 DE3042652A DE3042652C2 DE 3042652 C2 DE3042652 C2 DE 3042652C2 DE 19803042652 DE19803042652 DE 19803042652 DE 3042652 A DE3042652 A DE 3042652A DE 3042652 C2 DE3042652 C2 DE 3042652C2
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Jurij G. Boyarka Kievskaja oblast' Kaminsky
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Boris N. Ponomarev
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    • B23K15/00Electron-beam welding or cutting
    • B23K15/02Control circuits therefor

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Description

1.1. der Elektronenstrahl während des Anfangsstadiums des anomalen, nicht stationären Vorgangs, sobald der Elektronenstrahlstrom um 5 bis 10% seinen Nennwert überschreitet, für eine dam Verhältnis des Elektronenstrahldurchmessers d zu der Schweißgeschwindigkeit V proportionale Zeit t unterbrochen wird, die im Bereich von 0,1 bis 0,15 d/Viiegt
2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, welche eine Elektronenkanone, eine Speisestromquelle, ein elektronisches Regelglied, einen zwischen Speisestromquelle und Elektronenkanone geschalteten Spannungsteiler, einen der Elektronenkanone parallel geschalteten Abtrennungsstromimpulsformer, einen Rückkopplungsverstärker sowie einen Elektronenstromsollwcrtgeber enthält, dadurch gekennzeichnet, daß
2.1. die Einrichtung zusätzlich einen Analogschalter (11) enthält, wobei
2.1.1. der Ausgang des Analogschalters an den Ausgang des Rückkopplungsverstärkers (12) angeschlossen ist,
2.2. als elektronisches RegelgUed eine Dreianodenelektronenröhre (2) dient,
2.3. zur Speisung der Elektroden der Dreianodenelektronenröhre eine einstellbare Speisequelle (8) verwendet wird, wobei
2.3.1. die Minusklemme der einstellbaren Speisequelle an die Kathode der Röhre (2) über einen Rückkopplungswiderstand (7) angeschlossen ist,
2.4. der Eingang des Analogschalters (11) über eine Entkopplungseinrichtung (10) gleichzeitig an
2.4.1. den Rückkopplungswiderstand (7),
2.4.2. einen der Ausgänge des Schwcißslromgebers (6), dessen zweiter Ausgang an der Steuerelektrode der Elektronenkanone (3) angeschlossen ist und
2.4.3. an den Ausgang des Abtrennungsstromimpulsformers (9) angeschlossen ist,
2.4.3.1. wobei der Eingang des Abtrennungsstromimpulsformers (9) an den Spannungsteiler (4) angeschlosser, ist und
2.5. der Eingang des Rückkopplungsvcrstärkers (12) an den Spannungsteiler (4) angeschlossen ist, während der Ausgang dieses Verstärkers an die Steuerelektrode der Dreianodcnelektronenröhieangeschlossen isi.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Schweißen mittels Elektronenstrahls, der von einer Elektronenkanone auf die zu verschweißenden Teile gerichtet wird, wobei der Elektronenstrahl durch Abschaltung der Beschleunigungsspannung bei der Entwicklung eines anomalen nichtstationären Vorgangs in der Elektronenkanone unterbrochen wird, und auf eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens, welche eine Elektronenkanone, eine Speisestromquelle, ein elektronisches Regelglied, einen zwischen Speisestromquelle
ίο und Elektronenkanone geschalteten Spannungsteiler, einen der Elektronenkanone parallel geschalteten Abtrennungsstromimpulsformer, einen Rückkopplungsverstärker sowie einen Elektronenstromsollwertgeber enthält.
Aus der DE-AS 24 60424 ist eine Anordnung zur Steuerung des Strahlstroms einer triodenartig aufgebauten Elektronenstrahlquelle für eine Elektronenstrahl-Schweißmaschine mit einer Spannungsteilerschaltung bekannt, bei der die mit den Polen einer Hochspannungsquelle verbundenen Außenklemmen der Spannungsteilerschaltung mit der Wehnelt-Elektrode bzw. der auf Erdpotential liegenden Anode und der Teilerabgnff mit der Kathode verbunden sind, und der zur Strecke Wehnelt-Elektrode—Kathode parallele Teilwiderstand über ein auf Erdpotential liegendes Steuerglied einstellbar ist, wobei der zur Strecke Wehnelt-Elektrode—Kathode parallelgeschaltete Teilerwiderstand durch eine Parallelschaltung aus einem ohmschen Widerstand und einer steuerbaren Elektronenröhre gebildet ist und ein dem Strom in dem Röhrenzweig proportionaler Meßwert als Strahlstrom-Istwert an den einen Eingang eines Regelkomparators angelegt ist, dessen zweiter Eingang mit einem an dem als Sollwertgeber ausgebildeten Steuerglied einstellbaren SoII-wcrtsignal beaufschlagt ist, und dessen Ausgang mit der Steuerelektrode der Elektronenröhre verbunden ist.
Da hierbei das Ausschalten bei einem Stromanstieg in dem Speiscquellenstromkreis über einen vorgegebenen Wert hinaus erfolgt, kann ein erheblicher Durchschlagstrom auftreten, der wegen der erfolgten Ionisierung die Wiedereinschaltmöglichkeiten verschlechtert und die erforderlichen Ausschaltpausen erhöht.
Aus der AT-PS 2 99 401 is! eine Einrichtung zur automatischen Steuerung einer thermischen Elektronen-Strahlanlage, die eine mit einer zum Einschalten der Anlage nach Kurzschlüssen dienenden automatischen Wiedereinschali-Anordnung elektrisch verbundene Speisequelle und eine Abschalteinrichtung für die Anlage besitzt, bekannt, bei der die Speisequelle zur Speisung der
so Anlage stromstabilisiert ist und die Abschalteinrichtung zum Abschalten der Anlage nach einem jedem Kurzschluß folgenden vorgegebenen Zeitintervall eingerichtet ist, dessen Länge von der automatischen Wiedereinschalt-Anordnung zugeordneten Zeitverzögerungsgliedem gesteuert ist, wobei die Wiedereinschalt-Anordnung zum Einschalten der Anlage nach Zeitintervallen von zunehmender Länge eingerichtet ist.
In der britischen Patentschrift 12 85 560 ist eine Elektronenstrahlschweißcinrichlung beschrieben, die einen
M) Spannungsumformer zum Anlegen einer Potentialdiffcrcn/. zwischen dem Glühfaden und einem Werkstück sowie !Einrichtungen enthält, die auf einen vorgegebenen Bruchteil der Poicntialdiffercnz und einer Bc/.ugsspannung ansprechen und ein Fchlcrsignal liefern, wo·
hr> bei in Abhängigkeit von dem Fehlersignal der Zündwinkcl eines gesteuerten Gleichrichters verändert wird, der mit Wechselstrom gespeist ist und in Serie zur Primärwicklung des Transformators liegt, um die Potenlialdil-
ferenz bei einem vorgegebenen Wen des Bezugsignais nn wesentlichen konstant zu halten.
Trotz derartiger Einrichtungen ist bisher das Problem der Beseitigung der in den Schweißverbindungen anfallenden Schweißfehler, welche bei der Kntstehung eines Überschlags in der Elektronenkanone auftreten sowie eines wirkungsvollen Überschlagschulzes der Schweißstromquelle und der Elektronenkanone noch nicht ausreichend gelöst worden. Wenn es nämlich während eines im Vakuum stattfindenden Elektronenstrahischweißvorganges zur Ausscheidung von Gasen aus den erhitzten Oberflächen kommt, die unter Hinwirkung des Hochspannungsfeldes ionisiert werden, bilden sich in dem Elektrodenzwischenraum der Elektronenkanone Lichtbogenentladungen mit geringem elektrischem Widerstand. Daraufhin fließt durch die Elektroden ein unzulässig hoher fCurzschlußstrom, welcher zur Aufrechterhaltung des Lichtbogens dient (anomaler nichtstationärer Vorgang) und der die Elektroden der Elektronenkanone zerstört.
Es wurde gefunden, daß für unterschiedliche Schweißgeschwindigkeiten die Unterbrechung des Elektronenstrahls auf die zu verschweißenden Teile zu Fehlern in der Schweißnaht führt, und zwar zu mangelhaftem Durchschweißen der Nahtwurzeln. Andererseits hat sich eine zu kurze Unterbrechung des Elektronenstrahls als nicht ausreichend erwiesen zur Bildung einer Isolation durch das Vakuum, da dann noch ionisierte Gasreste vorhanden sind, so daß bei Einschaltung der Speisequelle mit einer Entstehung eines Neuüberschtages und daraufhin einer nochmaligen Abschaltung, einem wiederholten Überschlag usw. zu rechnen ist. Dies bedeutet, daß während des Schweißvorgangs eine Reihe von Neuüberschlägen und Abschaltungen erfolgt, was die elektrische Erosion der Elektroden der Elektronenkanone verstärkt sowie Schweißnahtfehler, wie ungenügendes Durchschweißen der Nahtwurzel zur Folge hat.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Schweißen mittels Elektronenstrahls und eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens der eingangs erwähnten Gattung anzugeben, bei denen durch Anpassung der Unlerbrechungsdauer des Elektronenstrahls an die Elektronenstrahlschweißparameter eine hohe Betriebssicherheit der Einrichtung und die Erhaltung einer fehlerfreien Schweißverbindung gesichert werden.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Elektronenstrahl während des Anfangstadiums des anomalen, nichtstationären Vorgangs, sobald der Elektroncnstrahlstrom um 5 bis 10% seinen Nennwert überschreitet, für eine dem Verhältnis des Elektronenstrahldurchmessers zu der Schweißgeschwindigkeit proportionale Zeit unterbrochen wird, die im Bereich von 0,1 bisO,15c//Kliegt.
Eine vorteilhafte Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, welche eine Elektronenkanone, eine .Speisestromquelle, ein elektronisches Regelglied, einen zwischen Speisestromquelle und Elektronenkanone geschalteten Spannungsteiler, einen der Elektronenkanone parallelgeschalteten Abtrennungsstromimpulsformer, einen Rückkopplungsverstärker sowie einen Elektronenstromsollwertgeber enthält, zeichnet sich dadurch aus, daß die Einrichtung zusätzlich einen Analogschalter enthält, wobei der Ausgang des Analogschaltcrs an den Ausgang des Rückkopplungsverstärkers angeschlossen ist, daß als elektronisches Regclglicd eine Dreianodenelektronenröhrc dient, daß zur Speisung der Elektroden der Dreianodenelektronenröhrc eine einstellbare Speisequelle verwendet wird, wobei die Minusklcmme der einstellbaren Speisequelle an die Kathode der Röhre über einen Rückkopplungswiderstand angeschlossen ist, daß der Eingang des Analogschalters über eine Entkopplungseinrichtung gleichzeitig an den Rückkopplungswiderstand, einen der Ausgänge des Schweißstromgebers, dessen zweiter Ausgang an der Steuerelektrode der Elektronenkanone angeschlossen ist und an den Ausgang des Abtrennungsstromimpulsformers angeschlossen ist, wobei der Eingang des Abtrennungsstromimpulsformers an den Spannungsteiler angeschlossen ist und daß der Eingang des Rückkopplungsverstärkers an den Spannungsteiler angeschlossen ist, während der Ausgang dieses Verstärkers an die Steuerelektrode der Dreianodenelektronenröhre angeschlossen ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, den Zeitpunkt, zu welchem die Strahlunterbrechung vorgenommen werden soll, sowie die Unterbrechungsdauer genau anzugeben und somit den in den Schweißverbindungen durch die in der Elektronenkanone auftretenden Durchschläge hervorgerufenen Schweißfehlern vorzubeugen und die Betriebssicherheit der gesamten Einrichtung wesentlich zu erhöhen. Die in der Einrichtung vorgesehene Sollwert-Einstellung des Elektronenstrahlabtrennungsstromes und des Schweißstromes sowie die Programmsteuerung für die Dauer des Abtrennungsimpulses bieten die Möglichkeit, eine Verschweißung der Teile mit fehlerfreier Schweißnahtformung zu gewährleisten, da ein in der Elektronenkanone auftretender Überschlag in seinem Anfangsstadium unterbrochen und der Schweißvorgang sofort wiederhergestellt wird. Dadurch wird ein Schutz der Elektroden der Elektronenkanone vor Zerstörung durch leistungsstarke EmIadüngen sichergestellt. Darüber hinaus folgt bei Begrenzung des Entladungsstromes ein langsames Einbrennen der Elektroden und eine Erhöhung von deren Durchschlagsfestigkeit.
Weiterhin gewährleistet die Einrichtung eine Stabilisierung der Beschleunigungsspannung und eine Glättung der Spannungspulsalionen der Speisequelle sowie einen wirksamen Überlastungs- und ICurzschlußschutz der Kraftstromquelle.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt
F i g. 1 einen Schliff für Grobstrukturuntersuchungen an der Aluminiumlegierung AMT-6 bei einer Schweißgeschwindigkeit von 50 m/h, einem Schweißstrom von 240 mA und einer Unterbrechungsdauer t von 10 bis 200 ms,
F i g. 2 einen Schliff für Grobstrukturuntersuchungen an einem Prüfkörper aus Stahl 1X18H9T bei einer Schweißgeschwindigkeit von 50 m/h, einem Schweißstrom von 200 mA und einer Unterbrechungsdauer t von 50 bis 350 ms,
F i g. 3 einen Schliff für Grobstrukturuntersuchungen an einem Prüfkörper aus Stahl 1X18H9T bei einer Schweißgeschwindigkeit von 50 m/h, einem Schweiß-
bo strom von 300 mA und einer Unterbrechungsdauer r von 50 bis 300 ms,
F i g. 4 einen Schliff für Grobstrukturuntersuchungen an cl.em Prüfkörper aus Stahl 1X18H9T bei einer Schweißgeschwindigkeit von 50 m/h, einem Schweißstrom von 40OmA und einer Unterbrechungsdauer t von 100 bis 450 ms,
Fig. 5 den Übersichtsplan einer Einrichtung zum Schweißen mittels Elektronenstrahls gemäß der Erfin-
dung,
Fig.6 den Funktionsschaltplan einer Einrichtung zum Schweißen mittels Elektronenstrahls gemäß der Erfindung.
Wenn es im Verlauf des Schweißvorgangs zu einer intensiven Ausscheidung von Gasen aus den vom Elektronenstrahl beaufschlagten Oberflächen mit darauffolgender Ionisierung dieser Gase in dem Hochspannungsfcld kommt, hat dies die Bildung eines Lichtbogens zur f-'olge (anomaler nichtstationärcr Vorgang).
Zum Abbrechen der Lichtbogenbildung schaltet man die zur Speisung der Elektronenkanone dienende Spannungsquelle erfindungsgemäß bereits während des Anfangsstadiums der Lichtbogenentstehung ab, was eine Verkürzung der für die Wiederherstellung der Isolierung durch das Vakuum zwischen den Elektroden der Elektronenkanone benötigten Zeit zur Folge hat. Wenn nämlich die Abschaltung der Speisequelle nicht während des Anfangsstadiums des anomalen nichtstationären Vorgangs (Anstieg der Schweißstromgröße um mehr als 10%) erfolgt, hat dies eine zusätzliche Gasausscheidung während des Brennens des Lichtbogens zur Folge, was eine längere Evakuierungszeit zur Folge hat. Darüber hinaus kommt es dabei zur elektrischen Erosion der Elektroden der Elektronenkanone, wodurch auch Ionisierungsprodukte zwischen den Elektroden auftreten, was die wiederholte Entstehung von Lichtbogen zur Folge haben kann.
Für die Bestimmung der Auswirkung der Unterbrechungsdauer des Schweißvorgangs auf die Schweißverbindungsgüte wurden einige Metallprobestücke unter Einhaltung von unterschiedlichen Schweißparametern zusammengeschweißt.
Die Speisespannung wurde in gleichen Zeitabständen abgeschaltet Die Dauer der Unterbrechungszeitspanne wurde in einem Bereich von 10 ms bis 450 ms eingestellt.
In F i g. 1 ist ein Schliff für Grobstrukturuntersuchungen an der Aluminiumlegierung AMT-6 dargestellt. Der Schweißvorgang wurde bei einer Speisespannung von 7OkV, einem Elektronenstrahlstrom von 250 mA und einer Schweißgeschwindigkeit von 50 m/h durchgeführt. Bei einer Unterbrechungsdauer des Schweißvorgangs bis 10 ms kommt es zu keiner Beeinträchtigung der Schweißverbindungsgüte. Das mangelhafte Durchschweißen »a« der Nahtwurzel kommt erst bei einer Unterbrechungsdauer von 20 ms zum Vorschein. Derartige Erscheinungen nehmen mit der Verlängerung der Unterbrechungsdauer zu.
In Fig.2, 3, 4 sind auf Probestücken aus Stahl 1X18H9T gemachte Schliffe für Grobstrukturuntersuchungen bei einer Schweißgeschwindigkeit von 50 m/h, einer Beschleunigungsspannung von 3OkV und Schweißströmen von entsprechend 200 mA. 300 mA bzw. 400 mA dargestellt
Mangelhaftes Durchschweißen »a« als Schweißfehler in der Nahtwurzel tritt ab einer Unterbrechungsdauer von 50 ms auf.
Während der durchgeführten Untersuchungen wurde festgestellt, daß die Abschaltung der Beschleunigungsspannung keinen Einfluß auf die Schweißnahlbiidung und die Schweißgutqualität ausübt, wenn die Dauer der Abschaltungszeitspanne die Zeit nicht übertrifft welche für die Verschiebung der Achse des Elektronenstrahls um 10 bis 15% von dessen Durchmesser erforderlich ist. Auf experimentellem Wege wurde festgestellt, daß die Abhängigkeit der Unterbrechungsdaucr I = (0,1 bis 0.15) d/Viür den gesamten Bereich der angewendeten Schwcißgcschwindigkeilen gültig ist. So beträgt beispielsweise die Unterbrechungsdauer t für eine Schweißgeschwindigkeit K von 10 m/h 30 bis 45 ms, und bei einer Schweißgeschwindigkeit V von 100 m/h beträgt diese Zeit t 3 bis 4,5 ms. Je länger die Abschaltungsdauer bei der Entstehung eines Lichtbogens ist, desto vollständiger kann die elektrische Festigkeit der Isolation durch das Vakuum bezüglich der Elektronenkanone wiederhergestellt werden. Diese Dauer soll aber die aus der Gleichung t = (0,1 bis 0,15) d/V ermittelte
ίο Zeit I nicht überschreiten, weil dies mangelhaftes Durchschweißen der Nahtwurzel zur Folge haben würde.
Die Einrichtung zum Schweißen mittels Elektronenstrahls weist einen Serienstromkreis auf, enthaltend eine Speisestromquelle 1, ein elektronisches Regelglied, eine Elektronenkanone 3 sowie einen an das Regelglied über eine Steuerschaltung 5 angeschlossene Rückkopplung. Der Ausgang eines Elektronenstromsollwertgebers 6 ist mit der Steuerelektrode der Elektronenkanone 3 verbunden. Als elektronisches Regelglicd ist eine Dreianodenelektronenröhre 2 verwendet Als Rückkopplung dient ein der Elektronenkanone 3 parallelgeschalteter Spannungsteiler 4. Die Steuerschaltung 5 enthält einen Rückkopplungswiderstand 7, eine einstellbare Speise-
quelle 8 für die Speisung der Elektroden der Dreianodenelektronenröhre 2, deren Minusklemme über den Rückkopplungswiderstand 7 an die Kathode der Dreianodenelektronenröhre 2 angeschlossen ist, einen Abtrennungsstromimpulsformer 9 für die Unterbrechung
des Elektronenstrahls in der Elektronenkanone 3, eine Entkopplungseinrichtung 10, einen Analogschalter 11 sowie einen Rückkopplungsverstärker 12. Der Eingang des Abtrennungsstromimpulsformers 9 ist an den Spannungsteiler 4 angeschlossen. Der Ausgang des Analog-
schalters 11 ist mit der Steuerelektrode der Dreianodenclektronenröhre verbunden. An den Eingang des Analogschalters 11 sind über die Entkopplungseinrichtung 10 der Rückkopplungswiderstand 7 und die Ausgänge des Abtrennungsstromimpulsformers 9 und des Elektro-
nenstromsollwertgebers 6 angeschlossen. Der Eingang des Rückkopplungsverstärkers 12 ist mit dem als Rückkopplung dienenden Spannungsteiler 4 und dessen Ausgang mit der Steuerelektrode der Dreianodenelektronenröhre 2 verbunden.
Die Einrichtung arbeitet wie folgt:
Bei Nennbetriebszustand, d. h. bei Nichtvorhandensein von Bedingungen, unter welchen die Stromabschaltung von der Elektronenkanone notwendig ist, erfolgt die Spannungsstabilisierung und die Glättung der Span-
nungspulsationen auf folgende Weise: Das Signal über die Spannungsänderung an der Elektronenkanone 3 wird durch den Spannungsteiler 4 an den Eingang des Rückkopplungsverstärkers 12 geleitet in welchem dieses Signal entsprechend ausgewertet wird, wobei die
Dreianodenelektronenröhre 2 durch die Vorgabe eines Potentials an deren erster Anode mit einem solchen Wert gesteuert wird, daß eine Spannungsänderung an der Elektronenkanone 3 ausgeglichen wird. Falls die Spannung an dem Ausgang des Rückkopplungsverstär-
bo kers 12 bei diesem Betriebszustand gleich U ist so ist an der Anode der Diode des Analogschalters 11 mittels des Elektroncnkanonensollwcrtgebers 6 eine Spannung U+4U=U+0ß\U einzustellen. Die Spannung U+Δυ bestimmt den Abschaltstrom, welcher den vor-
b5 gegebenen Elektronenstrahlstrom der Elektronenkanone 3 um 1% übertrifft Im nichtstationären Betriebszustand, d. h. bei der Entstehung eines elektrischen Durchschlags bzw. einer Entladung in der Elektronenkanone 3
läßt die Dreianodenelektronenröhre einen Strom von 1,01 fachen des Stromsollwertes durch, welcher durch die Spannung 1,01 L/an der Steuerelektrode der Dreianodenelektronenröhre 2 bedingt ist. Nur bei einer Spannungssleigerung an der Steuerelektrode der Dreianodenelcktronenröhre kann diese einen entsprechend größeren Strom bei unverändertem gesamten Spannungsabfall an der Röhre durchlassen. Diese obere Spannungsgrenze ist aber durch die Diode des Analogschalters 11 begrenzt, welche über die Entkopplungs- iu einrichtung 12 mit dem Elektronenstromsollwerlgeber 6 der Elektronenkanone 3 verbunden ist. Deshalb kommt es nicht zu einem Spannungsanstieg über 1,01 U an der Steuerelektrode der Dreianodenelektroncnröhre 2, und an dieser vergrößert sich der gesamte 6pan- r> nungsabfall, was seinerseits einen Spannungsabfall an der Elektronenkanone 3 und dem Spannungsteiler 4 hervorruft. Wegen des Spannungsabfalls am Spannungsteiler 4 unterhalb eines vorgegebenen Grenzwerts spricht der Abtrennungsstromimpulsformer 9 an und öffnet über seinen Stromkreis der Entkopplungseinrichtung 10 den Analogschalter 11, wodurch die Spannung an der Steuerelektrode der Dreianodenelektronenröhre 2 auf den Potentialwert von deren Kathoden herabgesetzt wird, die Dreianodenelektronenröhre 2 gesperrt und dementsprechend die Elektronenkanone völlig stromlos wird.
Nach Verlauf einer bestimmten Zeitspanne, welche durch die Dauer des durch den Abtrennungsstromimpulsformer erzeugten Ablrennungsimpulses bestimmt jo wird (die Zeit wird nach der Formel t = (0,1 —0,15) d/V vorgegeben), kommt die Schaltung in den Ausgangszustand, die Spannung an der Elektronenkanone 3 wird wiederhergestellt, und der technologische Prozeß wird — falls die Spannung in dem Belastungsstromkreis den vorgegebenen Spannungswerl nicht übersteigt — fortgesetzt.
Falls aber die Bedingungen, durch welche der Stromanstieg hervorgerufen worden ist, nicht behoben sind (beispielsweise Kurzschluß, Lufteinbruch in der Elektronenkanone) und die Spannung an dem Anfang des Abtrennungsstromimpulsformers 9 unterhalb des vorgegebenen Spannungswertes liegt, werden durch den Abtrennungsstromimpulsformer 9 kontinuierlich hintcreinanderfolgende Impulse erzeugt, und der Mittelstrom im Stromkreis »Speisestromquelle 1, Dreianodenclektronenröhre 2, Elektronenkanone 3« beträgt insgesamt 20 bis 30 mA. Sobald aber die Bedingungen, die den Stromanstieg in der Elektronenkanone hervorgerufen haben, behoben sind, kehrt die Schaltung in den ÄusgangszuMäfid zurück, und ihr Arbeiten wird völlig wiederhergestellt.
Durch die einstellbare Speisequelle 8 werden die Potentiale an den Elektroden der Dreianodenelektroncnröhre 2 vorgegeben, welche dem Betriebsspitzenstrom der Elektronenkanone 3 entsprechen, wodurch eine eventuelle Überlastung der Speisestromquelle 1 vermieden wird.
Für die Strombegrenzung in dem Stromkreis der zweiten Anode der Dreianodenelektronenröhre 2 und die Gesamtstrombegrenzung der einstellbaren Speisequelle 8,'was bei Spannungsabfall bzw. -abschaltung an der dritten Anode der Dreianodenelektronenröhre 2 möglich ist, ist in den Stromkreis der Minusklemme der Speisequelle 8 ein Widerstand 7 eingeschaltet, von welehern die Spannung über die Entkopplungseinrichtung 10 in den Stromkreis des Analogschalters 11 geleitet wird. Bei Stromanstieg in dem Stromkreis der Speisequelle 8 oberhalb des vorgegebenen Stromweiles verringert der Analogschalter 11 das Potential an der Steuerelektrode der Dreianodenelekironenröhrc 2, wodurch der Stroniabfall in dem Anode-Kathode-Stromkreis der Dreianouenelektronenröhre 2 hervorgerufen wird.
Hierzu 2 Blati Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Schweißen mitteis Elektronenstrahls, der von einer Elektronenkanone auf die zu verschweißenden Teile gerichtet wird, wobei der Elektronenstrahl durch Abschaltung der Beschleunigungsspannung bei der Entwicklung eines anomalen, nicht stationären Vorgangs in der Elektronenkanone unterbrochen wird, dadurch gekennzeichnet, daß
DE19803042652 1980-06-19 1980-11-12 Verfahren zum Schweißen mittels Elektronenstrahls und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens Expired DE3042652C2 (de)

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SU2932149 1980-06-19

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DE3042652A1 DE3042652A1 (de) 1982-02-04
DE3042652C2 true DE3042652C2 (de) 1985-02-21

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ID=20898723

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DE19803042652 Expired DE3042652C2 (de) 1980-06-19 1980-11-12 Verfahren zum Schweißen mittels Elektronenstrahls und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1151884B (de) * 1961-03-17 1963-07-25 Heraeus Gmbh W C Steuerverfahren fuer Elektronenstrahlgeraete
GB1242384A (en) * 1967-06-14 1971-08-11 Sevcon Eng Ltd Improvements in or relating to regenerative braking of dc motors
GB1285560A (en) * 1968-10-15 1972-08-16 Wentgate Engineers Ltd Improvements in or relating to electron beam welding apparatus
FR2294793A1 (fr) * 1974-12-20 1976-07-16 Inst Kerntechnik Energiewand Commande du courant de faisceau dans une machine a souder a faisceau electronique

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JPS6253271B2 (de) 1987-11-10
DE3042652A1 (de) 1982-02-04
FR2484884A1 (fr) 1981-12-24
GB2080051A (en) 1982-01-27
GB2080051B (en) 1984-02-08
FR2484884B1 (de) 1985-02-08
JPS5714487A (en) 1982-01-25

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