SU1609583A1 - Установка дл электронно-лучевой сварки - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электронно-лучевой технологии и может быть использовано в тех отрасл х промышленности, где производ т сварку изделий большой толщины. Цель изобретени  - увеличение тепловложени  при сварке с одновременным предотвращением по влени  дефектов в сварном шве, вызываемых пробо ми в электронном излучателе при однопроходной сварке деталей толщиной более 150 мм. Установка содержит электронный излучатель 1 и два последовательно включенных стабилизированных источника питани , содержащих соответственно высоковольтные выпр мители 2 и 3, электронные лампы 4 и 5, делители 6 и 7 напр жени  и схемы 10 и 11 управлени . Перенапр жени  на лампах 4,5 (при пробо х в излучателе 1) предотвращают варисторы 12, 13, встроенные между анодами и управл ющими электродами этих ламп. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к электроннолучевой технологии и может быть использовано в тех отрасл х промышленности, где производ т сварку изделий большой толщины .

Цель изобретени  - увеличение тепло- вложени  при сварке с одновременным предотвращением по влени  дефектов в сварном шве, вызываемых пробо ми в электронном излучателе при однопроходной сварке деталей толщиной более 150 мм.

На чертеже показана принципиальна  блок-схема предлагаемой установки.

Электрическа  цепь содержит технологический электронный излучатель 1, последовательно св занные с ним высоковольтные выпр мители 2 и 3 и электронные лампы 4 и 5. а также делители 6-8 напр жени  и импульсную схему 9 защиты. Делитель 6 встроен в цепь параллельно излучателю 1 и через импульсную схему 9 защиты и схемы 10 и 11 управлени  электронных ламп 4 и 5 св зан с их управл ющими электродами. Схемы 10 и 11 управлени  содержат, в частности , усилители AI и Аз, пороговые схемы А2 и А4 и транзисторы Ti и Та, а также резисторы Рз и блоки опорных напр жений Uon. Делители 7 и 8 встроены в цепь параллельно источникам питани , в состав которых вход т соответственно выпр митель 2 с лампой 4 и выпр митель 3 с лампой 5. При этом выход делител  7 через схему 10 управлени  св зан с управл ющим электродом лампы 4. а выход делител  8 через схему 11 управлени  св зан с управл ющим электродом лампы 5. Аноды ламп 4 и 5 св заны с управл ющими электродами этих ламп через варисторы 12 и 13 соответственно, т.е. через нелинейные элементы, вольтампер- ные характеристики которых подобны вольтамперной характеристике стабилитрона , но которые допускают использование значительно больших импульсных токов и предельных напр жений (например, вари- стор СН2-2-1000 начинает проводить ток при напр жени х около 1000 В). В качестве ламп 4 и 5 применены пролетные пентоды ПП-2/85. Максимальное напр жение дл  этих ламп равно 8В кВ, а допустима  мощность рассе ни  на аноде равна 20 кВ (могут быть использованы лампы, например, типа ПП-7, ЭЛВ-200), Их аноды и управл ющие электроды соединены через столбы, собранные из варисторов типа СН2-2. Выходные же каскады управлени  выполнены на лампах ПП1 -0.5/20. Выпр митель 2 и лампа 4 в сочетании со схемой 10 управлени  и делителем 7 образуют стабилизированный источн«лк питани . Другой такой же стабилизированный источник питани  образуют в пр митель 3, лампа 5, схема 11 управлени  и делитель 8. Эти стабилизированные источники встроены в цепь последовательно так, что на излучатель 1 может быть приложено их суммарное напр жение. Ток генерируемого при этом электронного пучка остаетс  неизменным, а мощность может возрастать за счет использовани  обоих источников. Но при этом режим работы электронных 0 ламп становитс  более т желым, например при ускор ющем напр жении 160 кВ и допустимой по ГОСТу 10%-ной нестабильности промышленной сети колебани  напр жени  могут составить 32 кВ. При ра- 5 боте лампы в линейном режиме на ней падает около 40 кВ (сетевое напр жение 32 кВ, напр жение на лампе не менее 2 кВ, пульсации напр жени  до 5 кВ) и, следовательно , при токе около 1 А на лампе должна 0 выделитьс  мощность около 40 кВт. Наличие двух ламп обеспечивает рассеивание этой мощности и решает проблему электрической прочности проходного элемента. Дл  распределени  мощности в примерно 5 одинаковых дол х между лампами 4 и 5 используютс  их выпр мители 2 и 3 соответст- венно. При пробое в излучателе, 1 импульсна  схема 9 защиты обеспечивает синхронное запирание ламп 4 и 5 (в про- 0 стейшем случае в качестве схемы 9 используют ждущий мультивибратор). Чтобы исключить возможность случайного неодновременного запирани  ламп 4 и 5, их аноды и управл ющие электроды соединены через 5 варисторы 12 и 13.

Установка работает следующим образом .

В режиме стабилизации ускор ющего напр жени  делители 7 и 8 измер ют выход- 0 ное напр жение своих источников питани  и передают сигнал на входы усилителей А1 и A3. Эти сигналы сравниваютс  с опорными напр жени ми. Разностные напр жени  усиливаютс  усилител ми AI и Аз и управл - 5 ют через выходные каскады Лт и Л2 регулирующими лампами 4 и 5 таким образом, чтобы скомпенсировать изменени  еыход- ных напр жений обоих стабилизаторов. В этом режиме работы схемы 9, А2 и А нахо- 50 д тс  в ждущем режиме, транзисторы Ti и Т2 закрыты и не оказывают вли ни  на работу стабилизаторов напр жени . При электрическом пробое в технологической пушке напр жение на делителе 6 резко уменьша- 55 етс , так как внутреннее сопротивление пушки становитс  ничтожно мало в сравнении с внутренним сопротивлением ламп. Напр жение источников питани  прикладываетс  к лампам 4 и 5. но ток в цепи в начальный момент пробо  не увеличиваетс 

вследствие их пентодных характеристик и инерционности усилителей обратной св зи AI и АЗ. Импульсна  схема 9 защиты опрокидываетс  и через световолоконные каналы и пороговые схемы А2 и А открывает транзисторные ключи Ti и Т2, которые закорачивают запирающие напр жени  ламп Л i и Л2. Лампы Л1 и Л2 открываютс  и закрывают лампы 4 и 5. Напр жение на пушке при этом полностью отсутствует. Через корот- кий промежуток времени импульсна  схема 9 возвращаетс  в исходное состо ние и напр жение на пушке восстанавливаетс .

Варисторы 12 и 13 предотвращают возникновение перенапр жени  на лампах, ко- торое может возникнуть из-за неидентичности характеристик ламп 4 и 5, а также каналов их управлени . При увеличении напр жени  на одной из ламп (например на лампе 4) выше некоторого значени  и варисторы 12 откроютс , на резисторе Ra увеличитс  положительное напр жение и лампа приоткроетс . Напр жение-на аноде лампы застабилизируетс  при этом на уровне U.

Описанные особенности установки иск- лючают вли ни  электрических пробоев в излучателе на стабильность сваррчного процесса, в св зи с тем исключаютс  такие дефекты сварного шва, как кратеры, возни- кающие при мгновенном отключении пучка, а увеличение мощности обеспечивает про- плавление глубиной более 150 мм.

Технико-экономическа  эффективность предлагаемой установки определ етс  возможностью бездефектной однопроходной сварки изделий толщиной более 150 мм.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Установка дл  электронно-лучевой сварки, содержаща  последовательно соединенные электрически высоковольтный выпр митель, электронную лампу с управл ющим электродом и цеп ми управлени  и технологический электронный излучатель, а также делитель напр жени , встроенный в электрическую цепь установки параллельно излучателю, отличающа с  тем, что, с целью увеличени  тепловложени  при сварке с одновременным предотвращением по влени  дефектов в сварном шве, вызываемых пробо ми в электронном излучателе при однопроходной сварке деталей толщиной более 150мм, установка снабжена дополнительным высоковольтным выпр мителем и дополнительной электронной лампой с управл ющим электродом и цеп ми управлени , а также двум  дополнительными делител ми напр жени  и импульсной схемой защиты, причем один дополнительный делитель напр жени  подключен одним из выводов к отрицательному полюсу дополнительного высоковольтного выпр мител , а другим выводом подключен к катоду дополнительной электронной лампы, другой дополнительный делитель встроен в электрическую цепь установки параллельно излучателю и одно из его плеч электрически св зано с входом импульсной схемы защиты, а управл ющие электроды.электронных ламп электрически св заны через свои цепи управлени  с выходом импульсной схемы защиты и со своими анодами через варисторы.