Файл: Text electron beam welding Электроннолучевая сварка.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 26.10.2023
Просмотров: 15
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
TEXT 1. Electron beam welding - Электронно-лучевая сварка
Electron beam welding is a welding method that essentially uses heat generated by an electron beam in a vacuum. Электронно-лучевая сварка — это метод сварки, в котором в основном используется тепло, выделяемое электронным лучом в вакууме.
Controlling the output of the electron beam enables adjustment of the penetration depth and the spot diameter, making this method applicable to a wide variety of base materials—from thick to thin plates—and even for ultra-detailed welding. Управление выходом электронного луча позволяет регулировать глубину проплавления и диаметр пятна, что делает этот метод применимым к широкому спектру основных материалов — от толстых до тонких пластин — и даже для сверхдетальной сварки.
Currently developed electron beam welding techniques do not require a vacuum, opening the door to a growing range of applications. Разработанные в настоящее время методы электронно-лучевой сварки не требуют вакуума, что открывает двери для растущего диапазона применений.
Principles of electron beam welding - Принципы электронно-лучевой сварки
Electron beam (light beam) welding is a welding method based on a principle of electrons emitted in a vacuum tube or Braun tube. Электронно-лучевая (световая) сварка — это метод сварки, основанный на принципе испускания электронов в вакуумной трубке или трубке Брауна. Welding is essentially performed in a vacuum (high-vacuum welding), and is characterized by minimal distortion for applications from thick to thin plates and even detailed welding. Сварка в основном выполняется в вакууме (сварка в высоком вакууме) и характеризуется минимальной деформацией при сварке толстых и тонких листов и даже сварке деталей. In recent years, however, electron beam welding machines capable of welding even without a perfect vacuum (low-vacuum welding machine) or by moving an electron gun (moving electron gun welding machine) have been developed, further expanding the range of applications. Однако в последние годы были разработаны аппараты для электронно-лучевой сварки, способные выполнять сварку даже без идеального вакуума (сварочный аппарат с низким вакуумом) или с перемещением электронной пушки (сварочный аппарат с движущейся электронной пушкой), что еще больше расширило область применения.
Melting principles and applications- Принципыплавленияиприменение
When a cathode in a vacuum is heated by a filament, it emits electrons. The emitted electrons are accelerated by voltage and converged by an electromagnetic coil, and generate high heat energy when they strike the base material. Electron beam welding uses this heat for welding. Когда катод в вакууме нагревается нитью накаливания, он испускает электроны. Испускаемые электроны ускоряются напряжением и собираются электромагнитной катушкой и выделяют высокую тепловую энергию, когда они ударяются о основной материал. Электронно-лучевая сварка использует это тепло для сварки.
The beam spot diameter of a typical electron beam welding machine is approximately 0.2 mm, and the energy density of the electron beam is about 1,000 times that obtained with an arc. Диаметр пятна луча типичного аппарата для электронно-лучевой сварки составляет примерно 0,2 мм, а плотность энергии электронного луча примерно в 1000 раз выше, чем у дуги. The heat applied to the area around the weld is low, which allows for welding with less distortion. Тепло, прикладываемое к области вокруг сварного шва, низкое, что позволяет выполнять сварку с меньшими искажениями. Controlling the output of the electron beam enables penetration adjustment, making this method applicable to a wide variety of base materials, from thick to thin plates. Electron beam welding can also be used to weld metals with high melting points (such as tungsten) as well as active metals that may oxidize during welding (such as titanium). Контроль выхода электронного луча позволяет регулировать проникновение, что делает этот метод применимым к широкому спектру основных материалов, от толстых до тонких пластин. Электронно-лучевая сварка также может использоваться для сварки металлов с высокой температурой плавления (таких как вольфрам), а также активных металлов, которые могут окисляться во время сварки (таких как титан).
Potential applications are ship's shell plates, bridges, storage tanks, aircraft parts, and electronic components. Потенциальные области применения - корабельные листы, мосты, резервуары для хранения, детали самолетов и электронные компоненты.
With electronic components, a process called electron beam sealing is used to seal crystal oscillators that must be joined in a vacuum. In this process, vacuum brazing sealing is performed by melting the filler material between a metal lid and a ceramic package through heat conduction induced by the electron beam. В электронных компонентах процесс, называемый электронно-лучевой герметизацией, используется для герметизации кварцевых генераторов, которые должны быть соединены в вакууме. В этом процессе вакуумная пайка пайкой осуществляется путем расплавления наполнителя между металлической крышкой и керамическим корпусом за счет теплопроводности, индуцированной электронным лучом.
Electron beam welding couplings
Electron beam welding is used to melt and join base materials. Because the welding is characterized by a small spot with minimal heat effects, couplings with no gaps are ideal. However, when welding at a max. penetration depth of 3 to 5 mm, gaps of up to 0.1 mm are generally allowed. Deeper penetrations allow for a larger gap threshold. At a penetration depth of 50 mm, welding is possible even with a 3 mm gap by using filler material (welding wire).
Муфты для электронно-лучевой сварки
Электронно-лучевая сварка используется для плавления и соединения основных материалов. Поскольку сварка характеризуется небольшим пятном с минимальным тепловым воздействием, идеально подходят муфты без зазоров. Однако при сварке на макс. глубина проникновения от 3 до 5 мм, как правило, допускаются зазоры до 0,1 мм. Более глубокие проникновения позволяют увеличить порог зазора. При глубине проплавления 50 мм возможна сварка даже с зазором 3 мм с использованием присадочного материала (сварочной проволоки).
TEXT 2. Types of electron beam welding ТЕКСТ 2. Виды электронно-лучевой сварки
Electron beam welding machines are categorized according to the accelerating voltage, the processing chamber pressure, and the electron gun mounting position. These differences affect the scale and manageability of the equipment as well as the welding processes that can be performed.
Аппараты для электронно-лучевой сварки классифицируются в зависимости от ускоряющего напряжения, давления в рабочей камере и положения установки электронной пушки. Эти различия влияют на масштаб и управляемость оборудования, а также на процессы сварки, которые могут выполняться.
Acceleratingvoltage (highvoltagevs. lowvoltage) Ускоряющее напряжение (высокое напряжение против низкого напряжения)
The accelerating voltage significantly influences the output of the electron beam. In general, devices with an accelerating voltage of about 100 to 150 kV are considered high voltage, and devices of about 30 to 60 kV are considered low voltage.
Ускоряющее напряжение существенно влияет на выход электронного пучка. Как правило, устройства с ускоряющим напряжением примерно от 100 до 150 кВ считаются высоковольтными, а устройства примерно от 30 до 60 кВ считаются низковольтными.
High-voltage devices can weld steel materials between about 0.1 and 200 mm thick, and aluminum alloys between about 0.1 to 300 mm thick.
Высоковольтные устройства могут сваривать стальные материалы толщиной от 0,1 до 200 мм и алюминиевые сплавы толщиной от 0,1 до 300 мм.
For non-specialized applications, low-voltage devices are easier to use. Such devices are used in various fields, including the electronic component industry.
Для неспециализированных приложений проще использовать низковольтные устройства. Такие устройства используются в различных областях, в том числе в производстве электронных компонентов.
Electrongunmountingposition (fixedelectrongunvs. movingelectrongun) Положение установки электронной пушки (фиксированная электронная пушка против подвижной электронной пушки)
The electron gun used to emit the electron beam can be mounted either inside or outside the processing chamber. Электронная пушка, используемая для испускания электронного пучка, может быть установлена как внутри, так и снаружи рабочей камеры.
External devices, with the electron gun mounted outside the processing chamber, are generally categorized as fixed or movable with a special sliding seal. With fixed electron gun devices, the welding position is changed by moving the base material.
Внешние устройства с электронной пушкой
, установленной вне рабочей камеры, обычно делятся на стационарные или подвижные со специальным скользящим уплотнением. В стационарных электронных пушках положение сварки изменяется за счет перемещения основного материала.
With moving electron gun devices, on the other hand, the welding position is changed by moving the electron gun. Moving electron gun devices can have a moving stroke of several meters, enabling welding at a wide variety of positions.
С другой стороны, в устройствах с подвижной электронной пушкой положение сварки изменяется за счет перемещения электронной пушки. Устройства с подвижной электронной пушкой могут иметь ход в несколько метров, что позволяет выполнять сварку в самых разных положениях.
Internal devices, with a moving electron gun mounted inside the processing chamber, feature an electron gun attached to a robot capable of simultaneous control along five axes (X, Y, Z, A, and C). Внутренние устройства с движущейся электронной пушкой, установленной внутри рабочей камеры, представляют собой электронную пушку, прикрепленную к роботу, способному одновременно управлять по пяти осям (X, Y, Z, A и C). These devices are capable of three-dimensional welding, and some devices offer a welding area of 10 m or more. 3D weld position scanning is performed by a low-power beam positioned transversely to the weld line. X-rays generated during welding are detected by a sensor built into the electron gun, ensuring accurate welding for grooves.
Эти устройства способны выполнять трехмерную сварку, а некоторые устройства предлагают площадь сварки 10 м и более. Трехмерное сканирование положения сварного шва выполняется маломощным лучом, расположенным поперек линии сварки. Рентгеновские лучи, генерируемые во время сварки, улавливаются датчиком, встроенным в электронную пушку, что обеспечивает точную сварку канавок.