SU733921A1

SU733921A1 - Способ контрол глубины проплавлени при электронно-лучевой сварке

Info

Publication number: SU733921A1
Application number: SU782625982A
Authority: SU
Inventors: Владимир Яковлевич Беленький; Александр Павлович Журавлев; Валерий Михайлович Язовских
Original assignee: Предприятие П/Я В-8772
Priority date: 1978-06-12
Filing date: 1978-06-12
Publication date: 1980-05-15

Description

I

Изобретение относитс к области электрон1нолучевой сварки.

Известен способ контрол глубины проплавлени при электроннолучевой сварке по рассе нию электронов 1.

Недостатком известного способа вл етс низка точность контрол глубины проплавлени , т.к. контролирование глубины проплавленки с помощью сигнала, пропорционального рассе нию электронных лучей при взаимодей- ствии их с парами металла, образующимис при сварке, снижает точность контрол , т.к. определенна часть рассе нных электронов может в процессе сварки поглощатьс стенками камеры сварочной установки и не будет фиксироватьс при формировании сигнала, пропорционального рассе нию электронов пучка.

Наиболее близким к описываемому изобретению , по технической сущности и достигаемому результату вл етс способ контрол глубины проплавлени при электроннолучевой сварке, заключающийс в измерении тока, протекающего через свариваемое изделие, при fCOTopOM получают зависимость между этим

током и током фокусировки, определ ющим тлубину проплавлени в виде W-образной кри вой 2.

Этот способ также позвол ет осуществить точный контроль глубины проплавлеии в процессе сварки, т.к. одному и тому же значению тока через изделие могуч соответствовать значени глубины проплавлени на восход щей и нисход щей част х W-образной кривой , кроме того, вершина центрального пика У /-образной кривой вл етс лишь характеристической точкой, соответствующей наиболее глубокому проплавлению.

Целью изобретени вл етс повышение точности контрол глубины проплавпени .

Указанна цель достигаетс за счет того, что выдел ют переменную составл ющую тока, проход щего через свариваемое изделие, и по амплитуде этой составл ющей суд т о глубине прогшавлени .

Claims

Сущность изобретени по сн етс чертежами, где на фиг. 1 показана схема осуществлени способа, а ка фиг. 2 - график з шисимости 3 аШшитуды колебаний тока от глубины проплавлени . В установке дл электроннолучевой сварки электронна пушка 1, питаема высоковольтным источником 2 создает пучок электронов, который соудар етс со свариваемым изделием 3, изолированным от корпуса электронно лучевой установки 4 с-помощью непровод щей подкладки 5 (фиг. 1). Ток, возникающий в свариваемом изделии при бомбардировке его электронами, протекает через резистор 6. Ток, протекающий через изделие при электроннолучевой - варке, имеет переменную и посто нную составл ющие, причем переменна составл юща представ л ет собой колебани , которые отражают процесс взаимодействи пучка электронов с металлом. Эти колебани происход т в результате периодического углублени электронного пучка в свариваемый материал, что обусловлено периодической .экранировкой пучка продуктами выброса из канала, образующегос в металле при его бомбардировке мощным электронным пучком. Частота колебаний тока через изделие различна дл разных металлов и находитс в диапазоне 200-800 Гц, что определ етс экспериментально путем осдиллографировани тока, протекающего через изделие при злек троннолучевой сварке. Ток через изделие, протека через резистор 6, преобразуют в напр жение , которое подают на фильтр 7. Фильтр вьщел ет из общего спектра колебаний переменную составл ющую напрлжеЕ гм с частотой 200-800 Гц, котора поступает на амплитудный детектор 8. Сигнал с детектора представл ет собой напр жение, пропорциональное амплитуде колебаний тока черзз изделие с частотой 200-800 Гц, и пропорциональное глубине проплавлени при электроннолучевой сварке. Этот сигнал измер ют измерительным прибором 9. С целью стабилизации глубины проплавлени сигнал с амплитудного детектора подают на устройство срав нени 10, которое осуществл ет сравнение сигнала с детектора и заданного напр жени и формирует сигнал управлени пушкой сварочной установки. Удельную мощность электр ной пушки мен ют путем изменени тока фо кусировани электронного луча. При этом по держивают посто нной глубину проплавлени при сварке, которую задают с помощью источника с плавной регулировкой напр жени 11. При изменении глубины проплавлени ме н етс амплитуда напр жени с частотой 200 800 Гц, полученна в результате обработки тока через изделие фильтром и амплитудным детектором. Сигнал рассогласовани с устрой ства сравнени , обусловленный различием напр жени с детектора и . заданного напр жени подают на электронную пушку и измен ют удельную мощность электронного луча до получени необходимой глубины проплавлени . Глубину при этом контролируют измерительным прибором 9. Пропорциональность амплитуды переменной составл ющей тока, проход щего через свариваемое изделие, глубине проплавлени , позвол ющей повысить точность контрол , подтверждена экспериментально, что показано на фиг. 2. Пр ма 12 соответствует току луча 160 мА, пр ма 13 - току луча 120 мА. Удельную мощность измен ли ступенчато путем изменени тока фокусирующей катушки в пределах 95-105 мА и определ ли глубину прбплавлени , мен ющуюс в зависимости от удельной мощности в пределах 5-12 мм. Способ контрол бьш реализован при электроннолучевой сварке нержавеющей стали марки Х18Н10Т толщиной 20 мм. Сварку производили по следующим режимам: ускор ющее напр жение 22,5 кв., ток луча 120 мА, ток фокусировки 105 Ма, скорость сварки 18 мжчас. При этих режимах частота колебаний тока через изделие при сварке составл ла . 400 Гц. Ток через изделие преобразовывали в напр жение, которое подавали на фильтр и амплитудный детектор. Сигнал с детектора, пропорциональный глубине проплавлени , фиксировали измерительным прибором , показани которого сравнивали с данными , полученными замером глубины проплавлени на шлифах сваренных образцов. Точность контрол составила ±0,1 мм при глубине проплавлени 10 мм. Далее с целью стабилизации глубины проплавлени сигнал с детектора подавали на устройство сравнени , которое сравнивала этот сигнал с заданным напр жением, соответствующим глубине проплавлени 10 мм, и управл ло электронной Пушкой. Нестабильность глубины проплавлени при этом составл ет + 0,4 мм, а без применени предлагаемого способа - 1,2-1,5 мм. Данный способ контрол глубины проплавпени позвол ет повысить точность контрол глубины проплавлени при электроннолучевой сварке. Формула изобретени Способ контрол глубины проплавлени при электроннолучевой сварке, заключающийс в измерении тока, протекающего через свариваемое изделие, отличающийс тем, что с целью повышени точности контрол выдел ют переменную составл ющую тока. и по амплитуде этой составл ющей суд т о глубине проплавлени . 5 Следует указать за вителю, что приведенный в формуле за вител диапазон частот 200-800 Гц, вл етс следствием физических свойств металлов и не может быть отличител ным признаком изобретени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1 1.Патент Англии № 1453526, кл. В 23 К 15/00, 1975.
2.Л. С. Мовесе нц. Зависимость тока, протекающего через образец при сварке электронным лучом от глубины и формы проолавлени . Сб. Сварка электронным лучом, М., МДНТР, 1974, с. .

О г t S 8 W 12 ff.mm Фиг. 2