SU1053399A1

SU1053399A1 - Method of tracing the joint in electron-beam welding

Info

Publication number: SU1053399A1
Application number: SU823424269A
Authority: SU
Inventors: А.И. Волков; Б.С. Денисов; С.И. Глазов; Ю.М. Павлюченков
Original assignee: Volkov A I; Denisov B S; Glazov S I; Pavlyuchenkov Yu M
Priority date: 1982-04-19
Filing date: 1982-04-19
Publication date: 1990-08-15

Abstract

СПОСОБ СЛЕЖЕНИЯ ЗА СТЫКОМ ПРИ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ СВМКЕ с зонИзобретение относитс к электрсинолучевой сварке, в ча9тности к criocoбам слежени за стыком преимущественно при сварке деталей большой толщины . Известйы варианты способа слежени за стыком сзондированием поверхности : свариваемых деталей остросфокусироваиным лучом небольшой мощности. Зондирование может производитьс предварительно перед сваркой и непосредстг венно при сварке. В перном случае данные зондировани поступают в запоми- наиощее устройство, а затем используютс , дл укреплени лучом в процессе сварки. Во втором случае дл зондировани используют дополнительную пушку или периодически прерывают процесс сварки дл осуществлени зондировани стыка на пониженном токе. Также известен способ слежени за стыком при электроннолучевой сварке дированием стыка электронным лучом малой мощности с однократным прелом-лением электронного луча в процессе отслеживани стыка, отличающий с тем, что, с целью расширени технологических воэмоЖностей за счет сварки изделий большой трлщины , производ т подстроечное перемещение электроннолучевой пушки в ллоскости , перпендикул рной оси стыка по дуге с центром в верхней части стыка, причем величина перемещени электроннолучеой пушки по дуге функционально св зана с угловым отклонением элек-Г тронного луча. (Л с с электронными системами поиска стыка , в котором изменение тока вторичной электронной эмиссии и отраженных электронов при зондировании поверхности стыка остросфокусированным лучом небольшой мощности используют дл сд оценки положени оси электронного лу00 ча относительно стыка и управлеи ; оо ни отклон ющей системой электронно ;о со лучевой пушки. Недостатком известных способор вл етс невозможность их использоваг : ни дл сварки деталей значительной ..толщины (свыше 10 мм), так как откло .ненный луч не совпадает с плоскостью, стыка, что при сварке больших толщин приводит к непроварам в корневой час-; ти шва, . 1 Целью изобретени вл етс расширек ние технологических возможностей за счет сварки изделий большой толщины.METHOD OF TRACKING OUT BUTT AT ELECTRON-BEAM CIRCULATING WITH ZONES The invention relates to electro-ray-beam welding, in particular to crimping butt joints, mainly when welding thicker parts. Limes are variants of the method of tracking the joint with surface probing: the parts to be welded are sharply focused with a small beam of power. Probing can be performed before welding and directly during welding. In the first case, the sounding data is fed to a memory device and then used to reinforce the beam during the welding process. In the second case, an additional gun is used for probing or intermittently interrupt the welding process to perform a joint probe at a reduced current. There is also a known method of tracking a joint during electron beam welding by welding a low-power electron beam with a single refraction of an electron beam during the joint tracking process, which is characterized by the fact that, in order to expand the technological characteristics by welding large-scale products, electron-beam trimming movement is performed the guns in the plane, perpendicular to the axis of the joint along an arc with the center in the upper part of the joint, and the amount of movement of the electron-beam gun along the arc is functionally connected and with the angular deviation of the elec tron beam. (Л с with electronic joint search systems, in which the change of the secondary electron emission current and reflected electrons when the interface is probed with a low-power focus beam, is used to estimate the position of the axis of the electron beam relative to the interface and control; oo diverting system electronically; beam gun. A disadvantage of the known method is the impossibility of using them: neither for welding parts of considerable thickness (over 10 mm), since the open beam does not coincide with the plane , Splice, that during welding large thicknesses lead to lack of fusion in the root chas-;. Tee joint, one object of the invention rasshirek of technological capabilities by welding of large thickness articles.

Description

Поставленна цель достигаетс тем что в способе слежени за стыком при электроннолзгчевой сварке с зондированием стыка электронным лучом малой мощности с однократным преломлением электронного луча в процессе отслеживани стыка производ т подстроечное перемещение электроннолучевой пушки в плоскости, перпендикул рной оси сты ка по дуге с центром в верхней части стыка, причем величина перемещени ;. электроннолучевой пушки по дуге функционально св зана с угловым отклонением электронного луча, у V Работа по способу слежени включает следующие основные операции: , наведение луча на стык (по верхним кромкам стыка); совмещение оси луча с плоскос.тью стыка путем перемещени электронно- лучевой -пушки по дуге; слежение за стыком при сварке с использованием данных зондировани дл одновременного управлени отклонением электронного луча отклон ющей системой электроннолзгче ой пушки и подстроечным перемещением электроннолучевой пушки, по дуге с центром в точке встречи луча с верхними кромками стыка. Функциональна схема устройства, реализующего способ, представлена на чертеже. Устройство содержит механизм перемещени электроннолучевой пушки 1, блок 2 наведени , электронного луча 3 на верхние кромки 4 стыка деталей 5, блок 6 ручного управлени , усилит-, тель 7, реверсивный электропривод 8, механизм 9 поворота электроннолучевой пушки по направл ющей IQ, выполненной в виде дуги с радиусом, равным рассто нию между верхними кромками 4 свариваемых деталей и точкой отклонени луча 3, коллектор 11, -расположенный дод нижними кромками стыка, датчик 12 обратной св зи, установленный на механизме поворота, блок 13 сравнени , коллектор 14 вторичных электро нов, блок 15 записи программ, запомиHaion ee устройство 16 ипреобразователь 17 кода в напр жение.. Механизмом линейного перемещени электроннолучевой пушки 1 поперек сты ка с помощью блока 2 наведени рбеспе аивают предварительное наведение элек тронного луча 3 на верхние кромки 4 стыка деталей 5. Предварительное наведение луча на стык производ т остросфокусированным лучом небольшой мощ-. ности. Затеи блок 6 ручного управлени через усилитель 7 реверсивньй электропривод 8 и механизм 9 поворота производ т подстроечное перемещение элект) . троннолучевой пушки 1 по направл ющей 10, добива сь получени максимального тока проникающих электронов на коллекторе 11, что соответствует максимально возможному совпадению оси луча электроннолучевой пушки с плоскостью стыка. На этом этап наведени электронного луча на стык заканчиваетс , Предварительньй проход стыка электронным лучом 3 осуществл етс в режиме зондировани стыка путем подачи на отклон ющзпо сист.ему электронно лучевой пушки 1 синусоидального напр жени . Сигнал тока вторичных и отра,г ; женнык электронов снимаетс с коллектора 14 вторичных электронов, обраба тываетс в блоке 15 записи программ и поступает в запоминающее устройство 16, Блок 15 записи программ включают одновременно с началом линейного перемещени электроннолучевой пушки по стыку со скоростью сварки, В процессе сварки данные зондироваг ни стыка, накопленные в запоминающем устройстве 16, преобразуютс в преобразователе 17 кода в напр жение дл управлени отклон ющей системой электроннолучевой ПЗШ1КИ 1, Отклон юща система отклон ет электронньй луч на некоторый угол, измен ющийс в течение времени. Восстановление первоначальной ориентации луча производитс подстроечным перемещением электроннолучевой пушки 1. по направл ющей 10 посредством одновременного прихо. да сигнала на отклон ющую систему электроннолучевой пушки 1 и через блок 13 сравнени , усилитель 7 - на реверсивньй электропривод 8, которьй через механизм 9 поворота отрабатывает линейное перемещение электроннолучевой пушки по дуге соответственно угловому отклонению луча отклон ющей систе1 ой электроннолучевой пушки 1, восстанавлива первоначальное положение луча. Коррекци перемещени электроннолучевой пушки по дуге осуществл етс датчиком 12 обратной св зи .This goal is achieved by the fact that in the method of tracking a joint during electron-beam welding with joint probing by a low-power electron beam with a single refraction of the electron beam, the electron beam is adjusted in the plane perpendicular to the axis of the joint along the arc with its center in the upper part during joint tracking. joint, and the amount of movement;. The electron beam gun along the arc is functionally related to the angular deviation of the electron beam; for V, the Work on the tracking method includes the following basic operations: pointing the beam at the joint (along the upper edges of the joint); aligning the beam axis with the plane of the joint by moving the electron beam gun along the arc; tracking the weld butt using sounding data to simultaneously control the deflection of the electron beam by the deflecting system of the electron gun and the trimming movement of the electron beam gun, in an arc centered at the meeting point of the beam with the upper edges of the joint. The functional diagram of the device implementing the method is shown in the drawing. The device contains a mechanism for moving an electron beam gun 1, a pointing unit 2, an electron beam 3 on the upper edges 4 of the interface 5, a manual control unit 6, an amplifier, a tel 7, a reversible electric drive 8, an electron beam turning mechanism 9 along the guide IQ. arc with a radius equal to the distance between the upper edges 4 of the welded parts and the deflection point of the beam 3, the collector 11, is located at the bottom of the lower edges of the joint, the feedback sensor 12 mounted on the rotation mechanism, block 13 comparison, collection op 14 secondary electrons, program recording block 15, memorizing the ee device 16 and 17 code transducer into voltage. The linear movement mechanism of the electron beam gun 1 across the junction with the help of the guiding unit 2 carries the preliminary aiming of the electron beam 3 onto the upper edges of the 4 junction details 5. Preliminary beam guidance at the joint is produced by a tightly focused beam of small power. nosti. The manual control unit 6 is then set up through the amplifier 7, the reversible electric drive 8 and the turning mechanism 9 make a trimming movement (elect). a tron-beam gun 1 along the guide 10, until the maximum current of the penetrating electrons at the collector 11 is obtained, which corresponds to the maximum possible coincidence of the beam axis of the electron-beam gun with the plane of the joint. At this stage, the electron beam is directed at the joint. The preliminary passage of the joint by the electron beam 3 is carried out in the joint sounding mode by applying a sinusoidal voltage to the deflecting beam of the electron beam gun 1. Current signal secondary and ref, g; Electrons are removed from the collector 14 of secondary electrons, processed in program recording block 15 and fed into memory 16, Program recording block 15 simultaneously with the start of linear movement of an electron beam gun at the butt of the welding speed. During the welding process, the data of the butt joint accumulated in the storage device 16, are converted in the converter 17 of the code to the voltage to control the deflecting system of the electron beam PZSh1KI 1, the deflecting system deflects the electron beam to some ory angle that varies over time. The initial orientation of the beam is restored by a trimming movement of the electron beam gun 1. along the guide 10 by simultaneous arrival. Yes, the signal to the deflecting system of the electron beam gun 1 and through the comparison unit 13, the amplifier 7 to the reversible electric drive 8, which through the turning mechanism 9 works the linear movement of the electron beam gun along the arc according to the angular deflection of the beam of the deflecting system of the electron beam gun 1, restoring the original position ray. The correction of the movement of an electron beam gun along an arc is carried out by feedback sensor 12.

Claims

METHOD FOR JOINT TRACKING IN ELECTRON BEAM WELDING with probing of the joint by an electron beam of low power with a single refraction of the electron beam in the process of tracking the joint, which differs in that, in order to expand technological capabilities due to welding of products of large trshchina, they perform electron beam tuning guns in a plane perpendicular to the axis of the joint along the arc with the center at the top of the joint, and the amount of movement of the electron beam gun along the arc is functionally related to the angular deviation neniem electron-beam'tronnogo.

a