Особые виды сварки
Наиболее часто применяются следующие виды сварки.
Электронно-лучевая сварка (рис. 11) осуществляется путем использования кинетической энергии концентрированного потока электронов, движущихся с большой скоростью в вакууме. Высокий вакуум в сварочной камере значительно снижает потери кинетической энергии электронов и обеспечивает химическую и тепловую защиту катода и свариваемого изделия. Раскаленный вольфрамовый катод, размещенный в фокусирующей головке, излучает поток электронов. Под действием высокого напряжения (30—100 кВ) между катодом и ускоряющим электродом (анодом) поток электронов приобретает значительную кинетическую энергию. Магнитной линзой поток электронов фокусируется в узкий луч, который с помощью магнитной отклоняющей системы направляется точно на свариваемые кромки изделия. Питание установки осуществляется высоковольтным источником постоянного тока.
ЗЛЕКТРОГ АЗОСВАРЩИК
|
Рис. 11. Электронно-лучевая сварка: 1 — электрический вакуумный ввод; 2 — электронная пушка; 3 — электромагнитная фокусирующая линза; 4 — вакуумная камера; 5 — электронный луч; 6 — свариваемое изделие; 7 — механизм перемещения изделия; 8 — вакуумный насос |
Плазменная сварка (рис.'12) — сварка плавлением, при которой нагрев производится сжатой дугой. Основана на ис-
Рис. 12. Плазменная сварка: а — плазмой, выделенной из столба дуги; 6 — плазмой, совпадающей со столбом дуги; 1 — вольфрамовый электрод; 2 — токоподводящий мундштук; 3 — охлаждающая вода; 4 — столб дуги; 5— медное сопло; 6 — плазма; 7 — основной металл
пользовании струи ионизированного газа — плазмы, содержащей электрически заряженные частицы и способной проводить ток. Различают плазменную струю прямого и косвенного действия. Плазмообразующий газ (аргон, азот, водород), подаваемый в сопло плазмотрона, сжимает столб дуги, горящей между вольфрамовым электродом и свариваемым изделием. Происходит значительное повышение температуры столба дуги и ионизация плазмообразующего газа.
Струей нагретого до 10 000—20 000 К и ионизированного газа — плазмы — сваривают самые различные тугоплавкие сплавы, металлы и неметаллические материалы, в том числе и неэлектропроводные. Энергия дуговой плазменной струи зависит от сварочного тока, напряжения, расхода газа, скорости сварки и других параметров. Источники питания дуги должны иметь рабочее напряжение более 120 В. Плазмообразующий газ служит также защитой расплавленного металла от атмосферного воздуха. Иногда для защиты расплавленного металла подают отдельную струю более дешевого газа, который, имея более низкую температуру, одновременно охлаждает сопло плазмотрона. В некоторых типах плазмотронов применяют водяное охлаждение.
Лазерная сварка (рис. 13) основана на том, что при большом усилении световой луч способен плавить металл. Для получения такого луча применяют устройства, называемые лазерами. Схема действия рубинового лазера такова. Искусственный рубиновый кристалл расположен в кварцевой трубке, которая представляет собой спиральную газоразрядную лампу, наполненную газом ксеноном. При замыкании выключателя происходит разряд высоковольтного конденсатора и в кварцевой лампе появляется вспышка света, в результате чего рубиновый кристалл испускает импульс мощного светового луча. Импульсы светового луча фокусируются и направляются в зону сварки. Сварка ведется как бы отдельными точками, перекрывающими друг друга.
|
Рис. 13. Лазерная сварка: 1 — высоковольтный конденсатор; 2— повышающий трансформатор; 3 — выпрямитель; 4 — переключатель; 5 — рубиновый кристалл; 6 — импульсная лампа; 7 — луч лазера; 8 — оптическая система; 9 — свариваемое изделие |
