дбувається за рахунок періодичного з частотою 10 3 -10 6 Гц (залежно від концентрації енергії) викиду речовини внаслідок вибухоподібного випаровування матеріалу. В основу таких уявлень було покладено порівняння швидкостей введення енергії і релаксації цієї енергії матеріалом. Для більшості металів швидкість введення тепла в діапазоні концентрації енергії набагато перевищує швидкість відводу його внаслідок теплопровідності, що неминуче призводить до поверхневого випаровуванню і скипанню мікрообсягу розплаву речовини, в якому виділяється енергія електронного променя.
Існує В«вибухова гіпотезаВ», яка дозволила перейти до перших напівкількісним оцінками параметрів процесу і вона отримала підтвердження в ряді інших робіт. У 1969 р. проведено експериментальні дослідження процесу утворення каналу за допомогою кінозйомки в рентгенівських променях. Встановлено, що в рідкому металі навколо електронного променя існує порожнину. Ця порожнина весь час знаходиться в русі: глибина її періодично коливається від нульової до максимальної з частотами 10-60 Гц. Крім того, порожнину періодично змикається, в основному в верхній частині, а іноді і в інших перетинах каналу. На підставі отриманих експериментальних даних розроблена теорія освіти каналу, заснована на гідродинамічної аналогії впровадження в рідину тіла, яке має форму снаряда. p> Деякі дослідники пов'язують освіта каналу в речовині з появою плазми, прозорою для електронного променя, і освітою радіаційних дефектів типу каскадних зміщень атомів, термічних клинів і піків. Розглянуті підходи до вирішення проблеми електронно-променевого впливу грунтуються на вивченні фізичних процесів у зоні нагріву.
Мається багато робіт, в яких труднощі вивчення фізичних явищ у зоні впливу електронного променя обходять шляхом введення деякого джерела теплоти і використання теорії теплопровідності. Такі підходи в ряді випадків дають можливість швидше отримати методики інженерних розрахунків процесу, ніж детальний аналіз фізичних явищ. У істотною мірою це пов'язано з дією принципу місцевого впливу.
Для здійснення теплового підходу, тобто рішення задачі теплопровідності в умовах електронно-променевого впливу необхідно знати характер теплового джерела і тепловий баланс процесу.
Експериментальні дані показують, що втрати теплоти на випаровування при електронно-променевого зварювання з глибоким проплавленням НЕ перевищують 5-10%, тобто тепловий баланс електронно-променевого впливу при концентраціях енергії = 10 5 -10 6 Вт/см 2 під чому схожий з тепловим балансом при процесі електродугового нагрівання. На цьому підставі ряд дослідників запропонували співвідношення, що зв'язують потужність електронного променя (з урахуванням концентрації енергії) з характеристиками проплавления, вирішуючи традиційну задачу теплопровідності. Точність обчислень при цьому достатня для інженерних розрахунків.
Що стосується характеру теплового джерела, то згідно експериментальним і розрахунковим даними залежно від прискорюючої напруги, а вірніше від глибини пробігу електронів в речовині, він є або нормально розподіленим поверхневим (прискорюють напруги менше 20 кВ), або (для випадку високих прискорюючих напруг) нормально розподіленим по поверхні і глибині. Для оцінки теплових полів у випадку електронно-променевої зварювання з глибоким проплавленням непогану точність дає апроксимація теплового джерела як лінійного кінцевої глибини або як комбінації точкового і лінійного. p> Для встановлення зв'язку параметрів електронного променя з ха-рактеристиками проплавления намітився ще один формальний підхід, який можна назвати В«критеріальнимВ». У ньому використовують методи теорії подібності і з урахуванням аналізу розмірностей отримують співвідношення, зв'язують параметри променя (потужність, концентрацію енергії, швидкість переміщення) з геометричними характеристиками зони обробки. p> У проблемі вивчення процесу електронно-променевого впливу необхідно виділити клас досліджень, пов'язаний з вивченням емісійних процесів у зоні обробки. Реєстрація зміни інтенсивності емісії електронів і світлового випромінювання з зони впливу дозволяє судити про кінетику процесу електронно-променевого нагріву та розробити датчики для його контролю і регулювання. Хоча в об-ласті автоматизації електронно-променевих процесів є певні успіхи, більшість розробок пов'язано з створенням апаратури для стеження за становищем електронного променя в просторі, зокрема за стиком зварного шва і мало робіт з комплексного управденію процесом,
включає регулювання глибини і ширини, т. е. геометричних характеристик зони впливу.
Нарешті ще один об'єкт досліджень, що має важливе значення для теорії і практики зварювання плавленням в цілому, пов'язаний з вивченням руху розплаву - це гідродинамічні процеси в зоні злектронную-променевого впливу. Інтерес досліджень до гідродинаміці НЕ випадков...
