RU1133781C - Method of controlling process of electron-beam welding - Google Patents
Method of controlling process of electron-beam weldingInfo
- Publication number
- RU1133781C RU1133781C SU833639229A SU3639229A RU1133781C RU 1133781 C RU1133781 C RU 1133781C SU 833639229 A SU833639229 A SU 833639229A SU 3639229 A SU3639229 A SU 3639229A RU 1133781 C RU1133781 C RU 1133781C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- current
- electron
- welding
- plasma torch
- radiation power
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working
Landscapes
- Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)
Description
Изобретение относитс к технологии электроннолучевой сварки.This invention relates to electron beam welding technology.
Известен способ регулировани процесса электронно-лучевой сварки, при котором посто нную глубину проплавлени поддерживают изменением тока фокусировки , добива сь минимального значени излучени плазменного факела из зоны обработки при установившемс режиме процесса .There is a method of controlling the process of electron-beam welding, in which a constant depth of penetration is maintained by changing the focusing current, achieving the minimum value of the plasma torch radiation from the treatment area under the steady state process.
Недостатком способа вл етс невысока точность из-за чувствительности к запылению датчика парами металла и помехам от общего теплового излучени .The disadvantage of this method is low accuracy due to the sensitivity to dusting of the sensor by metal vapors and interference from general heat radiation.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту вл етс способ регулировани процесса электронно-лучевой сварки, при котором глубину проплавлени поддерживают посто нной по минимальной мощности излучени плазменного факела из зоны сварки при установившемс режиме процесса .The closest to the invention in its technical essence and the achieved effect is a method for controlling the process of electron-beam welding, in which the penetration depth is kept constant at the minimum radiation power of the plasma torch from the welding zone at a steady state of the process.
Недостатком способа вл етс невысока точность регулировани глубины проплавлени при электронно-лучевой сварке. Целью изобретени вл етс повышение точности при расположении фокуса электронного луча на половине требуемой глубины проплавлени .The disadvantage of this method is the low accuracy of adjusting the depth of penetration in electron beam welding. The aim of the invention is to improve the accuracy when the focus of the electron beam is located at half the required penetration depth.
Поставленна цель достигаетс тем, что в способе регулировани процесса электронно-лучевой сварки, при котором глубину проплавлени поддерживают посто нной по минимальной мощности излучени плазменного факела из зоны сварки при установившемс режиме процесса. Минимальное значение мощности излучени плазменного факела обеспечивают, устанавлива нулевое значение производной мощности излучени плазменного факела путем регулировани тока электронного луча с одновременным наложением вобул ции на ток фокусировки луча с частотой 60-250 Гц и амплитудой, равной 0,3-5% амплитуды тока фокусировки.This goal is achieved by the fact that in the method of controlling the process of electron beam welding, in which the penetration depth is kept constant at the minimum radiation power of the plasma torch from the welding zone under the steady state process. The minimum value of the radiation power of the plasma torch is ensured by setting the zero value of the derivative of the radiation power of the plasma torch by adjusting the electron beam current while simultaneously applying a wobble to the beam focusing current with a frequency of 60-250 Hz and an amplitude equal to 0.3-5% of the focus current amplitude.
На фиг. 1 изображена схема осуществлени способа; на фиг. 2 - зависимость изменени мощности излучени плазменного факела из зоны сварки от тока фокусировки при различных значени х тока электронного луча; на фиг. 3- зависимость положени фокуса от тока фокусировки. С помощью электронной Пушки 1, питаемой от источника 2 тока, получают луч и направл ют его в зону 3 сварки (фиг. 1), Измен ток в фокусирующей катушке 4с помощью источника 5 тока фокусировки до значени 6 {фиг. 2), устанавливают фокус 7 луча на половине требуемой глубины проплавлени Нпр, дл FIG. 1 shows a scheme for implementing the method; in fig. 2 shows the dependence of the radiation power of the plasma torch from the welding zone on the focusing current at different values of the electron beam current; in fig. 3- dependence of the position of the focus on the focusing current. Using an electron gun 1 fed from a current source 2, a beam is obtained and directed to welding zone 3 (Fig. 1). By changing the current in the focusing coil 4 with the help of the focus current source 5 to a value of 6 {Fig. 2), set the focus of the beam 7 at half the required depth of penetration Npr, for
чего используют экспериментальную зависимость , св зывающую положени фокуса 7 с током фокусирующей катушки 4 (фиг. 3), С помощью генератора 8 вобул ции на токWhat is used is an experimental dependence linking the positions of the focus 7 with the current of the focusing coil 4 (Fig. 3), using a wobble generator 8 to the current
фокусировки накладывают вобул цию с амплитудой 9. При этом в соответствии с зависимостью 10 возникают колебани мощности излучени плазменного факела из зоны 3 сварки величиной AW. Выдел сfocusings impose a wobble with amplitude 9. In this case, in accordance with dependence 10, oscillations of the radiation power of the plasma torch from the welding zone 3 of size AW occur. Allocated with
помощью фотоэлектрического датчика 11 и селективного усилител 12 колебани мощности , определ ют знак производной мощности излучени плазменного факела по d Wusing a photoelectric sensor 11 and a selective amplifier 12, the power fluctuations determine the sign of the derivative of the radiation power of the plasma torch in d W
току фокусировки . С ПОМОЩЬЮ СИНХронного детектора 13 и направл ют соответствующий сигнал в источник 2 тока луча дл изменени величины тока луча до получени нулевого значени производнойfocusing current. Using the synchronic detector 13 and directing the corresponding signal to the source 2 of the beam current to change the magnitude of the beam current to obtain a zero value of the derivative
dWdW
мощности излучени . . по току фоку0 1ф,radiation power. . Fok0 current 1f,
сировки 1ф в соответствии с криврй 14 (фиг. 2). При этом глубина проплавлени достигает величинь Нпр и ее посто нно поддерживают на этом уровнеsi 1f in accordance with curve 14 (Fig. 2). At the same time, the penetration depth reaches the value of Npr and is constantly maintained at this level.
Частоту вобул ции выбираюТ не менее 60 Гц, чтобы исключить помехи, св занные с собственными колебани ми сварочной ванны. При использовании частоты болееThe wobble frequency is chosen to be at least 60 Hz to eliminate interference associated with the natural vibrations of the weld pool. When using frequency more
250 Гц возникает значительный сдвиг по фазе между вобул ци ми тока фокусировки и колебани ми мощности плазменного факела , что не позвол ет определить знак производной .250 Hz, a significant phase shift occurs between the wobbles of the focusing current and the oscillations of the plasma torch power, which makes it impossible to determine the sign of the derivative.
Минимальную амплитуду вобул ции, накладываемую на ток фокусировки, выбирают не менее 0,3% амплитуды тока фокусировки , чтобы надежно выдел ть изменени мощности плазменного факела на фоне помех . Увеличение амплитуды вобул ции свыше 5% амплитуды тока фокусировки, приводит к снижёни(р концентрации плотности мощности в луче и к невозможности получени кинжального проплавлени .The minimum wobble amplitude superimposed on the focusing current is chosen to be at least 0.3% of the amplitude of the focusing current in order to reliably isolate the variations in the power of the plasma torch against the background noise. Increasing the wobble amplitude over 5% of the amplitude of the focusing current leads to a decrease (p is the concentration of the power density in the beam and makes it impossible to obtain a dagger melting.
Таким образом, за счет исключени помех и стабильного выделени величины изменени излучени плазменного факела удаетс точно определить знак производной и ее нулевое значение, а следовательно,Thus, by eliminating interference and stable release of the magnitude of the change in the radiation of the plasma torch, it is possible to accurately determine the sign of the derivative and its zero value, and therefore
обеспечить точную регулировку энергии, вводимой в изделие при электронно-лучевой сварке.to ensure accurate adjustment of the energy introduced into the product during electron beam welding.
П р и м е р. Способ был опробован на электронно-лучевой установке СА-424,PRI me R. The method was tested on an electron-beam installation CA-424,
укомплектованной электронно-лучевой пушкой с пр монакальным танталовым катодом и экстремальным регул тором тока фокусировки СА-424.02.12. Регулирование тока луча осуществл ли за счет изменени a complete electron beam gun with a pronal tantalum cathode and an extreme focusing current controller CA-424.02.12. The beam current was controlled by changing
тока накала, что обеспечивало стабильное положение фокуса луча в пространстве при посто нном токе фокусирующей линзы. ВеdWfilament current, which ensured a stable position of the beam focus in space at a constant current of the focusing lens. Wedw
личину знака производнойderivative sign
определ ли с помощью экстремального регул тора СА-424.02.12, который обеспечивал наложение вобул ции на ток фокусировки с амплитудой 0,3% от действующего значени тока фокусировки. Сварку проводили на образцах из АД1 и 12X18H10T,бeзcквoзнoгoпpoплaвlлeни . ТоКфокусировки устанавливали БВОмА. что обеспечивало заглубление фокуса .на 9 мм, после этого включали сварочный луч Притоке 70 мА и постепенно увеличивали до тех пор, пока не обеспечивали нулевоеdetermined using the extreme controller CA-424.02.12, which provided the imposition of a wobble on the focusing current with an amplitude of 0.3% of the effective value of the focusing current. Welding was carried out on samples from AD1 and 12X18H10T, without splicing. ToK focusing set BVOMA. which ensured a focus depth of 9 mm, after that the welding beam with a 70 mA flux was switched on and gradually increased until it was zero
d W значение производной .. . При сваркеd W derivative value ... When welding
сплава АД1 величина тока луча была равна 92 мА, а глубина проплавлени составила 18-19 мм. При сварке стали 12X18Н ЮТ величина тока луча была равна 120 мА, а глубина проплавлени 18 мм. Остальные результаты испытаний сведены в таблицу.In the AD1 alloy, the beam current was 92 mA, and the penetration depth was 18–19 mm. When welding 12X18N UT steel, the beam current value was equal to 120 mA, and the penetration depth was 18 mm. The remaining test results are summarized in table.
Способ по сравнени.ю С базовым объектом позвол ет повысить качество сварногоThe method of comparison. With the base object allows improving the quality of the welded
соединени за счет стабилизации оптимальных геометрических параметров сварочной ванны (глубина проплавлений в пределах 6% и вертикальность линии сплавлени сварного шва на середине глубины проплавлени вjoints due to stabilization of the optimal geometrical parameters of the weld pool (penetration depth within 6% and verticality of the weld fusion line in the middle of the penetration depth in
пределах 5). получить максимальный термический КПД и свести к минимуму энерговложение в изделие, а также значительно сократить врем выбора оптимальных параметров процесса сварки и практически отказатьс от сварки макетных образцов.limits 5). to obtain maximum thermal efficiency and to minimize energy input to the product, as well as significantly reduce the time to select the optimal parameters of the welding process and practically refuse welding of prototypes.
6) В.И. Жариков. Кинетика образовани сварного соединени при электронно-лучевой сварке.-Материалы V Всесоюзной конференции по электронно-лучевой сварке, 1977, с. 56. Патент ФРГ № 2443563. кл. В 23 К 15/00.28.06.78.6) V.I. Zharikov. Kinetics of formation of a welded joint in electron-beam welding. Materials of the V All-Union Conference on Electron-beam Welding, 1977, p. 56. Patent of Germany number 2443563. class. In 23 K 15 / 00.28.06.78.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU833639229A RU1133781C (en) | 1983-09-07 | 1983-09-07 | Method of controlling process of electron-beam welding |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU833639229A RU1133781C (en) | 1983-09-07 | 1983-09-07 | Method of controlling process of electron-beam welding |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1133781C true RU1133781C (en) | 1993-11-15 |
Family
ID=21080689
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU833639229A RU1133781C (en) | 1983-09-07 | 1983-09-07 | Method of controlling process of electron-beam welding |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1133781C (en) |
-
1983
- 1983-09-07 RU SU833639229A patent/RU1133781C/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2422255C2 (en) | Method of welding by short arc | |
US4654506A (en) | Method and apparatus for detecting and regulating position of welding electron beam | |
RU1133781C (en) | Method of controlling process of electron-beam welding | |
IL22488A (en) | Process for welding and soldering by means of a beam of charged particles | |
US4160150A (en) | Method and apparatus for energy beam welding | |
JP5381221B2 (en) | Laser welding apparatus and laser welding method | |
Wang et al. | Investigation into micro-tungsten inert gas arc behaviour and weld formation | |
JPS6218262B2 (en) | ||
SU1342648A1 (en) | Method of controlling the process of electron-beam welding | |
SU1260142A1 (en) | Method and apparatus for electron-beam welding | |
RU2028897C1 (en) | Method of control over process of laser treatment | |
Hiramoto et al. | Development of an automatic beam focus system for electron beam welding | |
RU2023557C1 (en) | Method of and device for electron beam welding | |
SU742075A1 (en) | Method of monitoring fusion depth at electron-beam welding | |
JP2675624B2 (en) | AC TIG welding method and apparatus | |
SU1504041A1 (en) | Method of stabilizing of fusion depth in beam welding with x-ray tracing | |
RU2721244C1 (en) | Method of controlling laser metal processing | |
RU2052327C1 (en) | Method of adaptation of the welding torch in butt | |
JPS61165283A (en) | Hole boring method by electron beam | |
SU791478A1 (en) | Electric arc welding process control method | |
SU572349A1 (en) | Method for automatic regulation of high frequency welding process | |
SU978476A1 (en) | Method of checking through penetration in cathode-ray welding | |
JPS6182984A (en) | Method and equipment for welding by electron beam | |
RU1799703C (en) | Part surface fusing method | |
SU818090A1 (en) | Method of following butt joint line in cathode-ray welding |