Электронно-лучевая сварка – сварка, при которой нагрев и плавление изделий осуществляется потоком высокоскоростных электронов, движущихся под действием электрического поля в вакууме.
Общепринятые обозначения
EBW – Electron Beam Welding – сварка электронным лучом
Технология сварки
Сварка выполняется внутри камеры в вакууме, полученным за счет откачивания воздуха до давления порядка 10-6–10-4 мм рт. ст. Пучок электронов создается в специальном устройстве – электронно-лучевой пушке.
Рисунок. Схема электронно-лучевой сварки
Электроны испускаются катодом, нагреваемым электрической спиралью. Катод окружен прикатодным электродом, к которому также прикладывается отрицательный потенциал. Таким образом, осуществляется предварительная фокусировка электронов, вылетающих из катода в различных направлениях.
На некотором расстоянии от катода (обычно 3–10 мм) расположен ускоряющий электрод (анод), к которому приложен положительный потенциал. Из-за взаимного отталкивания электронов луч постепенно расширяется. Для его сжатия используется фокусирующая система, осуществляющая фокусировку магнитным полем. Точное наведение электронного пучка в зону сварки выполняет магнитная отклоняющая система.
Скорость электронов может составлять до 150 000 км/с и выше. Поэтому даже несмотря на очень малую массу электронов их кинетическая энергия (mν2/2) оказывается достаточной для нагрева бомбардируемого изделия до температуры плавления и, следовательно, сварки.
Технический вакуум при сварке выполняет следующие функции:
- уменьшает потери кинетической энергии электронов, позволяя им достигать свариваемого изделия практически без соударения с молекулами воздуха;
- защищает раплавленный металл от взаимодействия с окружающей атмосферой (качественнее, чем защитный газ или флюс);
- предотвращает дуговой разряд между катодом и анодом и обеспечивает химическую защиту катода;
- способствует улучшению дегазации сварочной ванны, удалению оксидных пленок, что повышает качество соединения.
|
