Специальные способы сварки. Гидродинамические явления при формировании сварного шва презентация

Специальные способы сварки
Гидродинамические явления при формировании сварного шва

Специальные способы сварки
Гидродинамические явления при формировании сварного шва
В результате возникающей реакции отдачи паров, расплавленный металл течет с передней стенки ко дну, а затем на поверхность шва по задней и боковым стенкам.
При достижении толщины слоя жидкой фазы некоторой критической величины на передней стенке канала возбуждаются волны, перемещающиеся ко дну канала.
Скатывающаяся волна оголяет твердые слои металла на передней стенке, после чего процессы плавления и переноса повторяются.
Это приводит к заливанию дна канала и колебаниям глубины проплавления с периодичностью переноса.
Периодичность переноса металла можно представить следующей зависимостью:
Неравномерность
глубины проплавления

Специальные способы сварки
Оборудование для ЭЛС

Специальные способы сварки Оборудование для ЭЛС
вакуумная камера
привод перемещения свариваемого изделия;
свариваемое изделие;
иллюминатор для наблюдения за процессом ЭЛС;
форвакуумный (механический) насос;
вакуумпровод;
затвор;
диффузионный насос;
вакуумный затвор;
корпус электронно-лучевой пушки;
катод;
анод;
высоковольтный источник питания;
источник питания фокусирующей системы;
источник питания отклоняющей системы.
Схема электроннолучевой установки для сварки

Специальные способы сварки Оборудование для ЭЛС
Электронно-лучевая пушка
накал и катод;
управляющий электрод;
анод;
электронный пучок;
электромагнитная фокусирующая линза;
электромагнитная отклоняющая система.
Диодная пушка
Триодная пушка
Для нагрева катода до необходимой температуры, при которой начинается эмиссия электронов используются следующие нагреватели:
вольфрамовая проволока (прямонакальные катоды);
нагрев от источника инфракрасного излучения (вольфрамовая проволока);
нагрев при электронной бомбардировке катода.
В качестве катода может использоваться:
вольфрамовая или танталовая проволока или лента (прямонакальный катод);
вольфрамовая таблетка;
вольфрамовый стержень;
таблетки из лантанборида (LaB6).

Специальные способы сварки
Технология ЭЛС

Специальные способы сварки Технология ЭЛС
ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА ЭЛС
Процесс ЭЛС позволяет при высокой плотности удельной тепловой энергии электронного пучка производить сварку широкого диапазона толщин без разделки кромок за один проход. При этом шов имеет высокий коэффициент формы (отношение глубины проплавления к ширине шва), а зона термического влияния и остаточные деформации минимальны.
Процесс обеспечивает возможность плавного регулирования в широких пределах вводимой в металл удельной и общей тепловой энергии, что позволяет сваривать различные изделия и конструкции, создает возможность достижения высокой степени автоматизации процесса и его программирования.
Наличие вакуума обеспечивает наилучшие условия защиты нагретого металла сварного соединения от воздействия атмосферы.
Процесс расширяет возможность производить сварку в нижнем, горизонтальном и вертикальном положениях, а также в труднодоступных местах по сравнению с другими видами сварки.

Специальные способы сварки Технология ЭЛС
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ПРОЦЕССА ЭЛС

Специальные способы сварки Технология ЭЛС
КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССА ЭЛС

Специальные способы сварки Технология ЭЛС
КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССА ЭЛС

Специальные способы сварки Технология ЭЛС
КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССА ЭЛС

Специальные способы сварки Технология ЭЛС
КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССА ЭЛС

Специальные способы сварки Технология ЭЛС
КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССА ЭЛС

Специальные способы сварки Технология ЭЛС
КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССА ЭЛС

Специальные способы сварки Технология ЭЛС
КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССА ЭЛС

ФОРМИРОВАНИЕ СВАРНОГО ШВА В РАЗЛИЧНЫХ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ПОЛОЖЕНИЯХ
Специальные способы сварки Технология ЭЛС

Специальные способы сварки Технология ЭЛС
ОСНОВНЫЕ ТИПЫ СОЕДИНЕНИЙ ЭЛС
СТЫКОВЫЕ

Специальные способы сварки Технология ЭЛС
ОСНОВНЫЕ ТИПЫ СОЕДИНЕНИЙ ЭЛС

Специальные способы сварки Технология ЭЛС
КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СОЕДИНЕНИЙ ЭЛС

Специальные способы сварки Технология ЭЛС
КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СОЕДИНЕНИЙ ЭЛС

ПОДГОТОВКА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
.Кромки сварных соединений должны быть обработаны механическим способом.
Шероховатость (Ra) поверхности кромки и детали на расстоянии не менее 20 мм от неё — не более 6,3 мкм и не более 3,2 мкм - для узлов высокой точности.
Все детали перед сборкой должны поступать чистыми, с зачищенной поверхностью.
Перед сборкой свариваемые кромки и прилегающие к ним поверхности должны быть обезжирены водными смывками или ацетоном.
Непосредственно перед сборкой свариваемые детали на расстоянии не менее 20 мм от кромки и поверхность кромки должны быть протерты бязевыми салфетками, смоченными этиловым спиртом .
Остатки ворса на свариваемых кромках и на поверхности (20 мм от кромки) должны быть удалены чистой кистью.
Сборка деталей под сварку должна производиться в приспособлениях (постели, кондукторы и т.п.), обеспечивающих требуемую точность сборки.
Допускается выполнять прихватку кромок в соединениях электронно-лучевой или аргонодуговой сваркой или применять временных креплений.
Специальные способы сварки Технология ЭЛС

ДЕФЕКТЫ СВАРНЫХ ШВОВ ПРИ ЭЛС
Корневые
Несплавления кромок
Пустоты в
середине шва
Неравномерность
глубины проплавления
Вытекание металла
и образование подреза
Кратеры при
выплеска металла
Специальные способы сварки Технология ЭЛС

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА СВАРНЫХ ШВОВ
1.Визуальный контроль и измерении
соответствие формы и размеров шва;
наплывы и подрезы;
наличие поверхностных трещин, вскрытые поры, кратеры, несплавления.
2.Радиографический контроль.
3.Контроль методом ультразвуковой дефектоскопии.
4.Капиллярный контроль.
5.Гидравлическое испытание.
6.Контроль герметичности.
7.Контроль лабораторными методами:
определение механических свойств;
металлографические исследования;
испытания, установленные проектантом
.
Специальные способы сварки Технология ЭЛС

МЕТОДЫ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ДЕФЕКТОВ
Точное соблюдение технологии сварки.
Тщательно производить подготовку свариваемых деталей.
Создание в рабочей камере максимально возможного разрежения.
Применять моделирование электронного пучка (развертка, импульсный режим и др.).
Применять системы слежения и наведения электронного пучка на свариваемый стык.
Производить регулярное техническое обслуживание электроннолучевой пушки, высоковольтного источника питания, вакуумной системы и механизмов пушки и свариваемого изделия.
Специальные способы сварки Технология ЭЛС

СПОСОБЫ ИСПРАВЛЕНИЯ ДЕФЕКТНЫХ УЧАСТКОВ СВАРНЫХ ШВОВ
Поверхностные дефекты (неравномерность формирования поверхности шва, подрезы, усиления) следует исправлять “косметическим” проходом пучка (30 - 60 кВ, 30 - 150 мА).
Непровары, кратеры, раковины, поры, корневые дефекты и трещины исправляются повторным проплавлением, причём ток пучка должен быть увеличен на 10 - 12 %.
Исправление дефектных участков шва может производиться электронным пучком с локальным (повторным) переплавлением. При этом должен осуществляться плавный ввод и вывод мощности пучка изменением параметров процесса (ток пучка, положение фокуса пучка, частота и амплитуда развертки пучка, скорость сварки и др.).
Для устранения дефектов может быть произведена разделку дефектного места механическим путём с последующей заваркой аргонодуговой сваркой.
После проведения ремонта дефектного шва должен быть проведён повторный контроль качества исправленного сварного соединения.
Специальные способы сварки Технология ЭЛС