Сварочные машины и приспособления - Установки для электронно-лучевой сварки
Подробности- Подробности
- Опубликовано 25.05.2012 16:13
- Просмотров: 48224
Электроннолучевая сварка (ЭЛС) — это разновидность электрической сварки плавлением, при которой для соединения металлов использована энергия ускоренных электронов. ЭЛС применяют в различных отраслях промышленности для соединения тугоплавких или химически активных металлов и их сплавов, а также ответственных узлов. Серийно выпускаемые в СССР установки для электронно-лучевой сварки предусматривают сварку в высоком вакууме. Оборудование для электронно-лучевой сварки состоит из двух комплексов: энергетического и электромеханического. Энергетический комплекс оборудования обеспечивает формирование пучка электронов с необходимыми параметрами, а также управление положение пучка относительно свариваемого стыка. В энергетический комплекс входят: электронная сварочная пушка, высоковольтный источник питания и средства автоматизации управления положением пучка. Электромеханический комплекс обеспечивает управление и контроль всех систем установки для электронно-лучевой сварки, а также формирование необходимых команд при ее работе. В электромеханический комплекс входят: сварочная камера с системой ее вакуумирования; сварочные манипуляторы; система наблюдения за сварочным процессом; устройства подачи присадочных материалов; вспомогательные устройства различного назначения; системы управления комплексом. Все узлы и системы как энергетического, так и электромеханического комплекса унифицированы и отвечают конструкционному ряду данных изделий.
КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ ОБОРУДОВАНИЯ
Электронная сварочная пушка предназначена для формирования электронного пучка с необходимыми параметрами, обеспечивающими высокое качёство сварки. В зависимости от конструкции электронная сварочная пушка может быть установлена как внутри вакуумной камеры, так и снаружи ее. В зависимости от ускоряющего напряжения электронные сварочные ПУШКИ подразделяют на три группы: низковольтные с ускоряющим напряжением 10—30 кВ; средние (промежуточные) с ускоряющим напряжением 40—60 кВ; высоковольтные с ускоряющим напряжением 100—200 кВ. Формирование пучка электронов с необходимыми параметрами осуществляется электронно-оптической системой сварочных пушек. Различают четыре электронно-оптические системы (рис. 149, а—г). В одно каскадной электронно-оптической системе без ускоряющего электрода (рис. 149, а) электроны, покинув катод 1 под воздействием электростатического поля и сфокусированные прикатодным электродом 2, по траектории 3 движутся к аноду, которым служит изделие 4. Недостатком этой системы является слабая фокусировка электронного пучка, что вызывает потерю его энергии. Для улучшения фокусировки электронного пучка в однокаскадную схему введен ускоряющий электрод 5 (рис. 149, б) Однокаскадные электронно-оптические системы применяют в сварочных пушках с низковольтным питающим напряжением. В рассмотренных схемах электронно-оптических систем применен электростатический метод фокусировки пучка. Но лучшую фокусировку электронного пучка получают при совместном использовании электростатического и магнитного методов фокусировки (рис. 149, в). Электронный пучок, пройдя ускоряющий электрод 5 фокусируется и попадает в отверстие кроссовера 6, диаметр которого dKp определяется значением половинного угла ао расхождения электронного пучка. Далее электронный пучок проходит специальную магнитную линзу 7, где снова фокусируется до необходимого диаметра пятна 9 на аноде, которым является изделие 4. Направление электронного пучка можно изменять системой отклонения пучка 8. Диаметр с/фП пятна 9 на изделии 4 зависит от значения половин ного угла сходимости электронного пучка щ, Значение половинного угла ао пропорционально расстоянию а между кроссовером 6 rf магнитной линзой 7, а значение половинного угла <х\ пропорционально расстоянию Ь между магнитной линзой 7 и изделием 4. Изменяя расстояние а и 6, а так же диаметр отверстия кроссовера cfKp, на изделии получают электронный пучок необходимой энергии. Рассмотренную электронно-оптическую систему применяют в сварочных пушках с низким и средним значениями ускоряющего напряжения. Для сварочных пушек с высоким значением ускоряющего напряжения применяют электронно-оптическую систему (рис. 149, г) Отличительная особенность этой системы заключается в том, что в ней установлена ускоряющая трубка 10 между ускоряющим электродом 5 и магнитной линзой 7. Электронный пучок, проходя через ускоряющую трубку 10, получает необходимую энергию, фокусируется магнитной линзой 7 и попадает на изделие 4. Направление электронного пучка на свариваемый стык осуществляется электромагнитной или кодой м пульс ной системой отклонения пучка. В ИЭС им. Е. О. Патона разработаны электронные сварочные пушки унифицированного ряда. Они различаются по группе ускоряющего напряжения и модификации размещения внутри или снаружи вакуумной камеры. У сварочных пушек, устанавливаемых снаружи вакуумной камеры, имеется корпус однозвенной или многозвенной дифференциальной откачки с затвором (шибером), перемещаемым с помощью пневматического привода. Сварочная пушка состоит из катодного блока, электронно-отклоняющей системы и защитного разъемного кожуха с блокировкой. Подогрев катода осуществляется электронной бомбардировкой в ускоряющем поле между подогревателем и катодом или за счет теплового излучения и теплопроводности подогревателя. В зависимости от ускоряющего напряжения в сварочной пушке применяют одну из схем электронно-оптической системы, рассмотренных выше. Техническая характеристика некоторых сварочных пушек приведена в табл. 31 Источники питания — это преобразователи напряжения сета в высоковольтное напряжение для сварочной пушки. Источники питания должны обеспечивать плавное регулирование в широком диапазоне высоковольтного (ускоряющего) напряжения, его стабилизацию в заданных пределах, ограничение тока электронного пучка при пробое межэлектродного промежутка в сварочной пушке и безопасность в работе. Конструкция источников питания рассмотрена в гл. 6, § 4. Средства автоматизации — это система средств совмещения электронного пучка со стыком различной конфигурации, стабилизаторы ускоряющего напряжения и аппаратура защиты. Развитие приборостроения и средств автоматизации позволило широко внедрить электронные системы для управления положением пучка и стабилизации ускоряющего напряжения. Принцип действия - электронных средств наведения (управления) электронного пучка основан на развертывании его магнитным полем. В режиме наведения осуществляется точное изме/tableрение координат центра круговой локальной развертки относительно стыка с последующим введением сигнала коррекции в систему управления. Точность наведения контролируется оператором по взаимному расположению на экране осциллогр/td/p/scriptафа двух импульсов от стыка. В режиме «Сварка» осуществляется круговая развертка электронного пучка методом одновременной подачи на отклоняющую систему сварочной пушки двух синусоидальных напряжений/сдвинутых относительно друг друга на я/2. При этом; создается вращающееся магнитное поле, которое перемещает пучок в сварочной пушке по контуру окружности стыка. Скорость перемещения электронного пучка и амплитуда его развертки пропорциональны соответственно частоте и величине синусоидальных напряжений. Конструктивно система управления электронным пучком сварочной пушки выполнена в настольном варианте переносного типа и может быть расположена как в типовой стойке, так и внутри вакуумной камеры. Технические характеристики некоторых средств наведения электронного пучка при ведены в табл. 32. Стабилизатор ускоряющего напряжения ОЛ-115 предназначен для совместной работы с источником питания сварочной пушки. Он выполняет следующие функции: стабилизацию ускоряющего напряжения, защиту при пробоях в сварочной пушке и сглаживание пульсаций ускоряющего напряжения. Стабилизатор — это масляный бак 2, в котором размещены стабилизирующий пролетный пентод 3 и блок масляного насоса 4 с теплообменником для охлаждения масла (рис. 150). В процессе работы анод пентода охлаждается маслом, которое циркулируется по замкнутой системе «анод пентода — теплообменник — масляный насос». Масло охлаждается в теплообменнике водой, которая поступает через две трубы, расположенные на верхней крышке масляного бака. Электронный блок / управления и защиты также расположен на крышке бака и является съёмным, что позволяет проводить профилактический ремонт этого блока на специально оборудованных участках. Стабилизатор ОЛ-115 соединяется с источником питания с помощью разъемов. Техническая характеристика стабилизатора ускоряющего напряжения ОЛ-115 следующая. Сварочная камера с системой вакуумирования (сварочная вакуумная камера) предназначена для электронно-лучевой сварки в вакууме, а также для размещения и перемещения в ней свариваемого изделия и сварочной пушки. Широкое распространение получили сварочные вакуумные камеры, цилиндрической и прямоугольной формы. Цилиндрические сварочные вакуумные камеры находят применение для сварки небольших изделий. Их изготовляют из цельнотянутых труб, что обеспечивает технологичность их производства и снижает трудоемкость. В большинстве случаев из-за малого объема цилиндрической камеры сварочную пушку устанавливают снаружи. Сварочные вакуумные камеры прямоугольной конструкции более универсальны, их изготовляют стандартными секциями, что позволяет увеличивать их объем путем соединения секций. К недостаткам прямоугольных сварочных вакуумных камер следует отнести повышенную трудоемкость изготовления по сравнению с камерами цилиндрической конструкции. Отечественная промышленность выпускает сварочные вакуумные камеры Т-242.01 и Т-242.02 (рис. 151). Каждая камера состоит из отдельных секций /, которые имеют жесткий каркас, обшитый внутри листами из коррозионно-стойкой стали толщиной 10 мм, а снаружи — листами из углеродистой стали или свинца. Сбоку секции камеры находятся двери 2 с каретками, которые при открывании дверей перемещаются по направляющим 3. Сверху каждая секция имеет крышку» которая откатывается в сторону с помощью электропривода и прижимается к торцам камеры специальным пневмоцилиндром (на рис. 151 не показан). На передней стенке и откатных крышках имеются смотровые окна с защитой от напыления. На задней стенке камеры установлены патрубки для подсоединения к системе вакуумирования (откачной системы) и люки для ввода в камеру энергоносителей. В зависимости от типоразмера свариваемых изделий можно получить различную общую длину камеры, соединяя между собой с помощью вакуумного сварного соединения отдельные секции. Техническая характеристика сварочных вакуумных камер Т-242.01 и Т-242.02 следующая. Для создания необходимого вакуума отечественная промышленность выпускает унифицированные откачные (вакуумные) блоки Т-144.41 и Т-144.63. Откачной блок Т-144.41 (рис. 152) состоит из серийно выпускаемого вакуумного насоса 1 типа М250/2500, комплекта вакуумной арматуры (затворов 2, 3\ клапана 4\ вентиля 5; соединительной коробки 6) необходимой для нормального функционирования блока. Затворы и клапан предназначены для коммутации системы при откачке воздуха из рабочего объема камеры и из выходного патрубка насоса. Кроме этого, клапан выполняет функцию защиты при аварийном отключении электроэнергии. Вентиль используют в качестве крана-натекателя или управляющего клапана. Управление блоком и его элементами осуществляют дистанционно с пульта управления оператора-сварщика. Откачной блок типа Т-144.63 (рис. 153) включает: серийно выпускаемый насос 1 типа РВН-6, соединительную коробку 2 и затвор' 3. Процесс электроннолучевой сварки проходит в высоком вакууме и поэтому для перемещения и установки по заданным . координатам сварочной пушки и свариваемых изделий необходимы манипуляторы конструкции которых аналогичны конструкциям манипуляторов, применяемых в станкостроении. Широкое распространение получили манипуляторы двух типов: универсальные с большим числом степеней свободы и специализированные. Первые — широко применяются в единичном и мелкосерийном производстве, когда требуется частая пе.реналадка, вторые — в крупносерийном и массовом производстве для конкретных операций. При необходимости установки ЭЛС комплектуют подающими механизмами для присадочной проволоки, конструкции которых должны обеспечивать высокую точность и стабильность скорости подачи проволоки в зону сварки.
Комментарии
росы.
Первичные обмотки обоих комплектов включены последовательно , вторичные могут соединятся исходя их требуемой величины тока.
При ремонте:
-восстановили изоляцию первичной катушки 1ого комплекта;
-устранили витковое замыкание в первичной катушке 2ого комплекта(за счет сокращения числа витков приблизительно 5%)
В результате получили:
а) значительный нагрев обмоток первичных катушек,выбиван ие автомата.
б)нет напряжения на вторичной обмотке 2-ого комплекта
в)происходит намагничивание магнитопровода у второго комплекта, чего не наблюдалось до ремонта.
Подскажите возможные причины и как проверить исправность и правильность коммутации обмоток.
спасибо
После ремонта не правильно ( не согласованно)бы ла установлена одна из катушек обмоток. Переверните её " вверх ногами " все станет на свои рабочие места.
RSS лента комментариев этой записи