УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ СВАРКИ

Предлагаемое техническое решение относится к области оборудования для электронно-лучевой сварки и может найти применение в различных отраслях машиностроения.
Известно устройство для электронно-лучевой сварки, содержащее электронно-лучевую пушку, высоковольтный источник питания, блок управления электронным лучом. Позиционирование электронно-лучевой пушки относительно свариваемого изделия включает установку заданного технологическим режимом сварки рабочего расстояния L от электронно-лучевой пушки до свариваемого стыка и наведение электронно-лучевой пушки на стык. Позиционирование осуществляется за счет взаимного перемещения электронно-лучевой пушки и свариваемого изделия. Измерение рабочего расстояния L от электронно-лучевой пушки до свариваемого стыка производится с помощью механических или оптических измерительных средств. При поиске стыка и наведении электронно-лучевой пушки на стык, находящийся на заданном рабочем расстоянии, оператор наблюдает за положением сфокусированного на изделии электронного луча через иллюминатор вакуумной камеры или через оптическую систему и контролирует совмещение электронного луча со свариваемым стыком [1].
В этом устройстве при таком позиционировании происходит разогрев детали и повреждение поверхности за счет воздействия электронного луча малой мощности. Данное явление является нежелательным в случае, когда необходимо соблюдать определенный термический цикл сварки, а также в случаях, когда электронно-лучевая сварка является финишной операцией при изготовлении деталей.
Кроме того, в этом устройстве при сварке стыков деталей различных габаритов или стыков, расположенных в различных плоскостях, измерение рабочего расстояния L от электронно-лучевой пушки до свариваемого стыка необходимо производить перед сваркой каждого последующего изделия. При этом требуется разгерметизация вакуумной камеры, что приводит к снижению производительности электронно-лучевой сварки за счет увеличения времени технологического цикла.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение качества сварки и повышение производительности электронно-лучевой сварки по типовым технологическим процессам.
Указанный технический результат достигается за счет того, что предлагается устройство для электронно-лучевой сварки, содержащее электронно-лучевую пушку, высоковольтный источник питания, блок управления электронным лучом. Согласно полезной модели на корпусе электронно-лучевой пушки неподвижно закреплена траверса, на концах которой в шарнирных механизмах установлены две лазерные головки с возможностью перемещения их вдоль траверсы, поворота в продольной и поперечной плоскостях относительно траверсы и фиксации их с помощью стопорного механизма.
На фиг. представлено предлагаемое устройство и схема его работы.
Устройство состоит из электронно-лучевой пушки 1, высоковольтного источника питания 2, блока управления электронным лучом 3. На корпусе электронно-лучевой пушки жестко закреплена траверса 4, на которой в перемещаемых шарнирных механизмах 5 установлены две лазерные головки 6 с возможностью фиксации их с помощью стопорных механизмов 7.
Устройство работает следующим образом. Электронно-лучевая пушка 1 в открытой атмосфере позиционируется относительно калибровочной пластины 8 на требуемое технологическим процессом расстояние L, затем в вакууме на калибровочную пластину 8 электронным лучом 9 наносится визирный элемент (точка) 10, после чего без изменения взаимного расположения электронно-лучевой пушки 1 и пластины 8 производится разгерметизация камеры.
Далее в открытой атмосфере подается питание на лазерные головки 6 устройства и путем их поворота и перемещения с помощью шарнирных механизмов 5 производится совмещение точки пересечения лазерных лучей 11 с нанесенным визирным элементом (точкой) 10, после чего лазерные головки 6 фиксируются стопорными механизмами 7. Настройка точки пересечения лазерных лучей 11 производится однократно. В камеру устанавливаются свариваемые детали, создается рабочий вакуум и путем перемещения электронно-лучевой пушки осуществляется наведение точки пересечения лазерных лучей на свариваемый стык. Точка пересечения лазерных лучей 11 указывает не только направление электронного луча, но и расстояние от электронно-лучевой пушки до стыка L.
По сравнении с прототипом использование предлагаемого устройства для электронно-лучевой сварки позволяет повысить качество электронно-лучевой сварки за счет исключения воздействия электронного луча на свариваемые детали во время позиционирования электронно-лучевой пушки и наведения ее на стык, приводящего к нагреву деталей и повреждению обработанных поверхностей. При сварке деталей по типовым технологическим процессам, требующим одинакового рабочего расстояния L, предлагаемое устройство позволяет повысить производительность электронно-лучевой сварки за счет исключения разгерметизации камеры для измерения рабочего расстояния при сварке одновременно помещаемых в вакуумную камеру деталей различных габаритов или стыков, расположенных в различных плоскостях.
Во ФГУП «ЦНИИ КМ «Прометей» изготовлен и внедрен опытный образец предлагаемой полезной модели.
Источники информации:
1. Назаренко O.K., Кайдалов А.А., Ковбасенко С.Н. Электронно-лучевая сварка. Киев: Наукова думка, 1987 с.187 - прототип.