о с я g ь, Ь<

я xegi

55. S rags.

R BB я

2 и

£2 ca X я P

qj Я [-1

Rf- са о-я

<U ч \0 Ч СЗ

Щ >< M E-

g t:; 3 Ч s Ч я СЗ Ш p.

O aj

к T< h

4 3 Soft °

\o S Ш к я S

. s 4 ч>

Of- s ЯЮСвасз >ымсаня<:я orao.ojt.lsose,

о с § я

са са

О) Я

?>> о

о в. н si

да к

о о я я

&

о а,

ные пушки, т. е. с ускорением заряженных частиц в ускорительной трубке с однородным электрическим полем, расположенным вдоль ее оси (рис. 10, г). Техническая характеристика современных отечественных сварочных электронных пушек приведена в табл. 8.

Низковольтные пушки с комбинированной системой фокусировки. Среди этих пушек можно отметить малогабаритные пушки А852.18, А306.05, А852.04 и А852.19, которые применяют для прецизионной сварки и сварки деталей малых толщин в электронной промышленности. Более мощные пушки типа У530М и УЛ119 этого же класса являются универсальными и используются как в стационарном варианте, так и в перемещаемом внутри камеры.

Рис. 10. .Электронно-оптические системы сварочных пушек:

а - однокасяадная без ускоряющего электрода; б - однокаскад-ная с ускоряющим электродом (анодом); в - комбинированная - с электростатической и электромагнитной фокусировкой; г - с ускорительной трубкой; / - катод; 2 - прикатод-ный электрод; 3 - траектории крайних электронов пучка; 4 - свариваемая деталь; 5 - ускоряющий электрод (анод); 6 - кроссовер; 7 - фокусирующая магнитная линза; 5 - система отклонения пучка; 9 - фокусное пятно; 10 - ускорительная трубка; о - половинный угол расхождения пучка после кроссовера; 1 - половинный угол сходимости пучка на изделии; rfp - диаметр кроссовера;

йф - диаметр пятна в фокусе

Пушки С промежуточным ускоряюш,им напряжением. В основу пушек ИЭС им. Е. О. Патона и ЦНИИТмаша с промежуточным ускоряющим напряжением заложен триодный прожектор с лантанборидным катодом и электронным подогревом. Ленточный танталовый нагреватель W-образного профиля с переменным сечением и ребрами жесткости обеспечивает стабилизацию удельной плотности энергии в пятне нагрева.

Пушки типа ЭП НИАТа стационарные и имеют незначительные различия. В отличие от ЭП-бО; ЭП-бОМ и ЭП-бО/2,5 пушка 3n-60/107vl позволяет производить сварку не только в постоянном, но и в импульсном режиме.

Высоковольтные пушки. Пушка типа У752 обеспечивает получение сварочных электронных пучков мощностью 60 кВт и более. Пушку ЭЛУРО разработки НИИ Орион используют для микросварки и размерной обработки.

Система электропитания сварочных электронных пушек. К числу основных требований, предъявляемых к системам электропитания сварочных пушек, относится плавное регулирование в широких пределах ускоряющего напрялсения, стабильность этого напряжения, ограничение тока пучка при пробое межэлектродного промежутка сварочной пушки, простота в управлении и безопасность в работе.

Техническая характеристика наиболее распространенных в отечественной промышленности источников питания: У250А, У819, У820, У821, У862 (ИЭС им. Е. О. Патоиа) и источников ИВ-25/4, ИВ-60/4 и ИВ-60/15 (НИАТ) для электронно-лучевой сварки - приведена в табл. 9.

Аппаратура для управления положением пучка электронов. Перемещение луча сварочной пушки по заданному контуру в плоскости изделия наиболее часто вы-

8.¥ехншеск я характеристика отечественных сварочных электронных пушек

сл о

Индекс пушки

S а* >> x is;

Ток пучка, мА

Диаметр пятна, мм

Характеристика пушки

Особенности системы электропитания

Назначение

А852.18 20 100

А306.05 А862.04 А8Б2.19

У530М и ее модификации

УЛ119

1000

0,2 (50 мА); 0,6 (500 мА)

0,8- 1,5

Низковольтные

Комбинированная электростатическая и электромагнитная фокусировка. Триодный прожектор с лантанборидным катодом, нагреваемым излучением спирали. Металлокерамический паяный изолятор. Сборка прожектора контактной сваркой

Комбинированная электростатическая и электромагнитная фокусировка. Триодный прожектор. Катод лантанборидный. Нагрев катода излучением спирали

Прожектор цилиндрического типа, комбинированная электростатическая и электромагнитная фокусировка. Катоды лантанборидный, танталовый и др.

Прожектор цилиндрического типа, комбинированная электростатическая и электромагнитная фокусировка. Катоды лантанборидный, танталовый и др.

Источник встроен в корпус установки. Кенотронный выпрямитель. Модуляция пучка

Кенотронный выпрямитель, р к 2%. Модулятор. МП 2%

Источник питания У250А; AC t/ < 1%. А / 5%: р я 2%. Импульсная модуляция, автоматический вывод кратера, кенотронный выпрямитель, масляная изоляция трансформаторов

Источник питания У250А; hUlU < 1%; А / < 5%; р =s 2%. Импульсная модуляция, автоматический вывод кратера, кенотронный выпрямитель, масляная изоляция трансформаторов

Прецизионная сварка деталей электронной промышленности

Сварка деталей малых толщин в электронной промышленности

Для универсальных установок со стационарными и перемещаемыми пушками

Для универсальных установок со стационарными и перемещаемыми пушками

о

03 о -с

ЦЭП-2 ЦЭП-4

ЦЭП-3

ЦЭП-4А

ЦЭП-5

УЛ141

ЭП-бО ЭП-60М ЭП-60/2,5 ЭП-60/10М

1000

1000

1000

35 45 170

0,8-1,5

sso.e

с-лронежуточным ускоряющим напряжением

Типа У250 У670 и др.

У752

ЗЛУРО

60/120 1000/500

0,01

С неразъемным металлокерамический узлом и унифицированным корпусом для дифференциаль}юй откачки

С разъемным катодным узлом и байонетным соединением электродов

Прожектор цилиндрического типа, комбинированная электростатическая и электромагнитная фокусировка. Катод ланта!1борид-ный

Комбинированная электростатическая и электромагнитная фокусировка, прожектор сферического типа. Катод ленточный

Высоковольтные

Каскадная пушка с ускорительной трубкой и объемным делителем напряжения. Катод - лантанборидный, танталовый с электронным нагревом

Комби}1ированная электростатическая и электромагнитная фокусировк.ч, прожектор триодный с V-образным катодом. Аксиальное наблюдение (80Х). Юстировка механическая

Типа У250, У670 и др.

Типа У260, У670 и др.

Источник ИВ-60/4, ИВ-60/15 с масляной изоляцией. Селеновый выпрямитель А / < 5%

Масляная изоляция. Кремниевые выпрямители, питающая сеть 50 Гц. Обратная связь между / и

ДС С/ < 2% за 5 мин М/1 < 1% за 5 мин

Сварка в условиях серийного производства

Для универсальных установок и сварки с локальным вакуумированием

Однопроходная сварка металлов

больших ТОЛШ.ИН

Для универсальных установок со стационарными и перемещаемыми

пушками

Однопроходная сварка металлов больших толщин

Микросварка и размерная обработка

Примечание. В таблице приняты следующие обозначения: Уу-ц - ускоряющее напряжение; / - ток пучка, -уск ~ отклонение ускоряющего напряжения от номинального значения; А/ - отклонение тока пучка от номинального значения; At/yQj/Uyj, - относительная нестабильность высоковольтного питающего устройства; Л / -- относительная нестабиль-

ность тока пучка; р = -- 100% - коэффициент пульсаций, где i7 .- амплитудное значение переменной составляющей выпрямленного напряжения; - постоянная составляющая выпрямленного напряжения.

о :< в x tr

ь и S

й & SS

>i

D* S Е

о ад i

см (О

о ю см

s га а я

о (С

о 7

со i

ю см

00 со

о 00

см см

о см сч

о 00

ю

оо со

о со

л to со тою

ЮО -

i§ 12

со о 2 о сп

хх

i

xS;::

о

сч ю

сч т

x ..о о

x x

- 00 хсм g у- SxSx4

С=> - и-

с II

оо сч \п

- о

Оо см О - оо

о I X .о i -оо оо о о wO gtco

gsx;:

сч о л л см

о я

i 1° g II

сч ю

см о

- 00

сч -

ill SI1

оо сч ю

I I;

о о СМцэ

2 к

о- .

°

со с га я

к СЗ

CJ с я

я

oj 3 s й

§

ах 5,

Яга* о к S

*

а tj о я

сс X

о) S

полияется с помотыс устройств, использующих принцип развертки луча магнитным полем. В большинстве случаев такое управление положением пучка выполняется вручную. С развитием ЭЛС появились системы автомагического управления этими процессами. Траектория луча в автоматических системах управления определяется программирующим устройством. В зависимости от типа программирующего устройства все системы автоматического управления можно разделить на две основные группы: электромеханические и электронные. Примером электромеханических могут слул<нть системы для круговой развертки пучка электронов, основанные на известном в радиолокации принципе механического вращения отклоняющей системы. В электронных системах развертка пучка электронов по контуру осуществляется путем подачи в четырехполюсную отклоняющую электромагнитную систему напряжений в аналоговой или цифровой форме. На этом принципе работают как простейшие функциональные устройства, так и специализированные программно-управляемые цифровые вычислительные комплексы. Примером функционального устройства, позволяющего перемещать пучок сварочной пушки по круговой траектории, являются созданные в ИЭС им. Е. О. Патона приборы типа 061287М и О61709. Указанные приборы обеспечивают сварку кольцевых швов диаметром от 2 до 35 мм в диапазоне круговых частот 0,01- 1000 об/с и используются для вварки труб в трубные доски, герметизации реле и т. п. Отличительной особенностью прибора О61709 является наличие вторичной эмиссионной обратной связи, что позволяет наводить пучок на стык с высокой точностью.

Наиболее полное использование возможностей электронной системы упра-вле!1ия положением пучка в сочетании с достаточно простой и надежной аппаратурой управления достигается в устройствах телевизионного копирования изображения. Эти устройства широко применяют в установках для микросварки и размерной обработки материалов. Более универсальными являются цифровые систег.ы программного управления, у которых исходная информация о параметрах режима сварки и контур обработки задаются в виде цифрового кода. Несмотря на сложность в эксплуатации и высокую стоимость, они нашли применение для управления ЭЛС благодаря эксплуатационной гибкости и высокой точности отработки программы.

Электромеханичесз4ИЙ комплекс электронно-лучевых сварочных установок. В состав электромеханического комплекса может входить большое число разнообразных механизмов и устройств. Рассмотрим важнейшие из них.

Сварочные камеры. Наиболее широкое распространение в конструкциях промышленных установок ЭЛС получили цилиндрические и прямоугольные камеры Для камер цилиндрической формы, широко применяющихся в вакуумной технике, характерны устойчивость форм при воздействии равно.мерно распределенных внешних нагрузок, возможность изготовления из цельнотянутых труб, технологичность. Прямоугольные камеры более универсальны. В них удобнее увеличивать габариты основной камеры в нужном направлении путем пристыковки к свободным граням дополнительных секций и применять сменные узлы и механизмы. Такие камеры позволяют 6ovTee полно использовать их внутренний объем. К недостаткам прямоугольных камер относится повышенная трудоемкость изготовления, необходимость в увеличенной толщине стенок и их оребрение из условий допустимых деформаций. Применение прямоугольных камер тем более целесообразно, чем разнообразнее форма и габариты деталей, которые необходимо сваривать на данной установке.

Откачные системы. Откачные системы служат для создания и поддержания в процессе выполнения сварки рабочего давления (вакуума) в сварочной камере и электронной пушке. Они состоят из средств откачки, коммутирующих элементов, вакуумопроводов и средств измерения давления. Наиболее распространенные схемы откачных систем установок для ЭЛС приведены в табл. 10.

Сварочные манипуляторы. Предназначены для сварочных, установочных и транспортных перемещений свариваемой детали и сварочной пушки. Манипулятор свариваемой детали является непременным элементом любой установки ЭЛС,