Анализ микро- и макроструктур сварных соединений, полученных при использовании пушек с ПИЭЛ на основе отражательного разряда с полым катодом, показал, что качество их не уступает качеству сварных швов, обеспечиваемых типовыми пушками с термокатодом. Применение пушек с ПИЭЛ полностью исключает неисправимый брак при сварке, обусловленный прожогом свариваемых деталей, возникавший при замыкании термокатода с модуляторным электродом или при выходе из строя источника питания модулятора.
Сварочные пушки, использующие ПИЭЛ на основе извлечения электронов в вакуум из плазмы низковольтного разряда, по своим параметрам и эксплуатационным характеристикам занимают промежуточное положение между пушками с термокатодом и пушками с ПИЭЛ на основе высоковольтного тлеющего разряда. Отличительной особенностью источников с высоковольтным тлеющим разрядом, рассмотренных в гл. 5, является то, что они генерируют электронный пучок при низком вакууме (10-3— 10-1 мм рт. ст.). Поэтому упрощается вакуумное оборудование сварочных установок, а также их эксплуатация и повышается производительность вследствие сокращения длительности откачки. В установках с ПИЭЛ этого типа возможна сварка не только металлов, но и керамики, поскольку зарядка диэлектрика электронами не происходит вследствие нейтрализации отрицательного заряда пучка ионами плазмы, образованной в рабочей камере электронным пучком. Газ между обрабатываемым изделием и разрядным промежутком ПИЭЛ служит своеобразным фильтром, пропускающим электронный пучок и препятствующим проникновению в промежуток паров изделия, что выгодно отличает такие установки от установок с ПИЭЛ с извлечением электронов из плазмы в вакуум. Кроме того, использование ПИЭЛ, работающих на форвакууме, облегчает решение актуальной задачи вывода технологического электронного пучка в атмосферу. В то же время качество электронно-лучевой сварки при давлении р=5∙10-2 мм рт. ст. мало отличается от качества сварки при р=10-4 мм рт. ст.
Широкое применение нашли сварочные пушки с ПИЭЛ на основе разряда с полым анодом. Кроме перечисленных общих достоинств, присущих источникам с высоковольтным тлеющим разрядом, источники с полым анодом отличаются тем, что принцип их действия позволяет относительно просто формировать электродные системы, обеспечивающие пучки различной конфигурации, в том числе линейные, кольцевые и трубчатые (см. рис. 44 и 45). С помощью таких пучков можно производить за один импульс сварку цилиндрических, ленточных и других деталей одновременно по всему обрабатываемому контуру, что значительно уменьшает деформацию изделия. Кроме того, при такой сварке исключается необходимость взаимного перемещения пучка и детали, что упрощает установку и повышает производительность. Необходимая для сварки плотность мощности обеспечивается во многих ПИЭЛ с полым анодом фокусировкой пучка в разрядном промежутке без дополнительных фокусирующих средств, использование которых вызывает трудности в пушках с пучком сложного профиля. Качеству фокусировки в таких системах способствует компенсация пространственного заряда пучка ионами и образование катодного падения потенциала, благодаря которому ускоряющее поле стягивается к катоду и уменьшается дефокусирующее действие анодной апертуры. Существенное преимущество ПИЭЛ с полым анодом перед другими электронными источниками заключается также в управлении током пучка с помощью дополнительного электрода, с потенциалом, отличающимся всего лишь примерно на 100 В от потенциала заземленного анода и стенок рабочей камеры.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.