Электронно-лучевая сварка

Электронно лучевая сварка

Способ электронно лучевой сварки основан на использовании для нагрева и расплавления свариваемых деталей энергии пучка быстродвижущихся электронов — электронного луча. Электроны, испускаемые излучателем-катодом, разгоняются под действием электрического поля высокой напряженности до больших скоростей, сравнимых со скоростью света, и фокусируются в тонкий луч, направленный от излучателя к свариваемому изделию, которое является анодом. Процесс электронно лучевой сварки осуществляется в вакууме не ниже 10-4 мм рт. ст., так как в противном случае большая часть энергии электронов будет расходоваться на нагрев и ионизацию газов окружающей атмосферы. Встретившись с поверхностью анода (свариваемой детали), электроны тормозятся и отдают свою кинетическую энергию изделию в виде тепла.

При хорошей фокусировке электронный луч является весьма концентрированным источником тепла, обеспечивающим получение узкой и глубокой зоны проплавления (глубиной более 50 мм при ширине 6—8 мм).

Поскольку процесс электронно лучевой сварки протекает в вакууме, то создаются самые благоприятные условия для уменьшения газонасыщенности металла шва.

Установка электронно лучевой сварки

Главной частью установки электронно лучевой сварки является сварочная электронная пушка, служащая для получения и ускорения электронов, а также для фокусировки электронного луча. Пушка помещена в вакуум-камеру, где установлена свариваемая деталь и механизм перемещения детали со скоростью, необходимой для сварки. Вакуум в установке электронно лучевой сварки создается с помощью насосов.

Применение электронно лучевой сварки

Этот способ применяется для сварки чистых активных и тугоплавких металлов, весьма чувствительных к воздействию газов окружающей атмосферы — W, Мо, Та и др. В связи с трудностями создания вакуум-камер больших размеров таким путем свариваются пока преимущественно не очень крупные изделия. Некоторое сходство с электронно лучевой сваркой имеет сварка когерентным световым лучом, создаваемым специальными источниками — лазерами. Мощный световой луч с чрезвычайно высокой концентрацией энергии может плавить, сваривать, прожигать, резать металлы и другие материалы. Вакуум при этом не требуется. Обрабатываемый материал может быть удален от генератора светового луча — лазера.

Схема электронно лучевой сварки