style="font-size:15px;"> Для увеличения плотности энергии в пучке после выхода электронов из анода их фокусируют магнитным полем в специальной магнитной линзе (4). Сфокусированный поток электронов, попадая на поверхность свариваемых кромок, тормозится. При этом кинетическая энергия превращается в теплоту, идущую на разогрев металла (6) при сварке. Для перемещения луча по поверхности свариваемого изделия на пути электронов помещают магнитную отклоняющую систему (5), позволяющую устанавливать электронный луч точно по линии стыка свариваемых кромок.
Рис. 7.
Схема устройства формирования электронного луча
Для обеспечения свободного движения электронов от катода к аноду и далее к изделию, для предотвращения «отравления» катода, а также для устранения возможности возникновения дугового разряда между электродами в камере электронно-лучевой установки создается высокий вакуум – примерно 10–4 мм рт. ст.
Движение электронов в вакууме не сопровождается световыми эффектами, и потому луч не виден, но место воздействия луча на свариваемый материал можно наблюдать по свечению металла за счет его разогрева.
Электронно-лучевая сварка позволяет сваривать тугоплавкие металлы, которые обычными методами не свариваются, например вольфрам, молибден, ниобий, тантал.
Высокая концентрация теплоты в пятне фокуса позволяет сверлить лучом такие материалы, как сапфир, рубин, алмаз, стекло.
Незначительная ширина зоны теплового воздействия дает возможность резко уменьшить деформацию заготовок. Кроме того, за счет вакуума в камере обеспечиваются зеркальная поверхность соединения и дегазация расплавленного металла.
Малый объем литого металла и кратковременность теплового воздействия обеспечивают незначительные термические деформации свариваемых деталей, что позволяет выполнять сварные швы вблизи металлокерамических и металлостеклянных спаев, чувствительных к термоударам.
Рис. 8.
Конструкция современной сварочной электронно-лучевой пушки:
1 – катод; 2 – управляющий электрод;
3 – анод; 4 – изолятор;
5 – фокусирующая линза.
Электронно-лучевые пушки можно разделить на типы:
• низковольтные пушки с ускорением электронов до энергии 20–30 кэВ;
• с промежуточным ускоряющим напряжением – 30–100 кэВ;
• высоковольтные пушки с энергией ускорения 100–200 кэВ.
Оборудование для ЭЛС:
• высоковольтный выпрямитель;
• стабилизатор ускоряющего напряжения;
• блок накала катода;
• модулятор;
• источник питания электромагнитных линз;
• электронно-лучевая пушка;
• вакуумная
