металах за рахунок процесів дислокації оксидів, нітриду і гібридів. Найбільш легко з металів видаляється водень, навіть у тому випадку, якщо він знаходиться у зв'язаному стані. Більшість сполук металу з воднем вже при відносно низьких температурах нагрівання розкладається. Таким чином, в умовах зварювання в вакуумі більша частина водню, що міститься в металі, може бути видалена з металу.
Різко зменшуються зварювальні деформації і напруги першого роду, що часто дозволяє виготовляти вироби без правки і додаткової механічної обробки. З'являється можливість місцевій термічної обробки, в тому числі і зварних з'єднань, одночасно зі зварюванням.
Останнім час у зв'язку із створенням потужних установок для електронно-променевого зварювання розширюється застосування зварювання електронним променем для з'єднання елементів з титанових сплавів товщиною до 300 мм. Зварювання товстостінних конструкцій електронним променем є найбільш економічною в порівнянні з будь-яким видом зварювання. Швидкість зварювання електронним променем для товщин більше 100 мм складає 2, 5-5, 0 м/год, що перевершує швидкість зварювання при електрошлаковому процесі більш, ніж у 5 разів і в 10-15 разів при автоматичній багатошарової зварюванні під флюсом. Особливо ефективним є застосування електронного променя для зварювання товстостінних конструкцій з титанових сплавів через низьку теплопровідність титану, завдяки чому вдається отримувати вузькі шви при великих товщинах зварювальних деталей, крім того, дуже сприятливо для титану відсутність шкідливих газів при зварюванні у вакуумі.
Дослідження вчених показали, що при електронно-променевого зварювання титанового сплаву ПТ-3В товщиною до 200 мм структура шва дрібнозернистий, зона термічного впливу вузька (1-2,5 мм), а статичні характеристики при розтягуванні зварного з'єднання не нижче відповідних характеристик основного матеріалу. Сполуки, отримані зварюванням висококонцентрованими джерелами енергії, руйнуються по основному металу. У псевдо-О±-сплавах залишкові напруги найбільш високі. Наукові дослідження також показали, що при еЛС утворюються сполуки з більш високою межею витривалості, ніж при аргонодугового зварюванні. При нечисленних втомних випробуваннях зварних з'єднань, виконаних електронно-променевої зварюванням, руйнування зварних з'єднань за основному металу пояснюються високими напругами або перерозподілом водню при зварюванні, зухвалій охрупчивание металу в зоні руйнування.
2.3 Опис електронно-променевого зварювання. Загальна характеристика
Електронний промінь як технологічний інструмент дозволяє здійснювати нагрів, плавку і випаровування практично всіх матеріалів, зварювання і розмірну обробку, нанесення покриттів.
Формування електронного променя і управління ним здійснюється низкою спеціальних пристроїв, званих 2 електронними гарматами В».
Джерелом електронів в електронних гарматах зазвичай служить термоемісійний катод 1, який виконується з вольфраму, танталу чи гексаборид лантану, що володіють високими емісійними характеристиками. Залежно від матеріалу катода його робоча температура може досягати 2400-2800 К. Підігрів катода найчастіше здійснюється за допомогою розжарюваного електричним струмом елемента, причому в деяких випадках сам цей елемент може виконувати функції катода (катод прямого напруження).
На деякій відстані від катода знаходиться анод 2, виконаний у вигляді масивної деталі з отвором по осі. Між катодом і анодом від спеціального високовольтного джерела живлення 3 прикладається прискорює напруга (30-150 кВ), причому анод зазвичай з'єднується з корпусом установки, а катодний вузол кріпиться на високовольтному ізоляторі. Внаслідок різниці потенціалів між катодом і анодом електрони прискорюються до значних швидкостей, більша частина їх походить через отвір в аноді і потім продовжує в заанодном просторі рух по інерції. Цей рухомий електронний потік володіє ще порівняно невисокими питомими енергетичними показниками і для формування з нього електронного променя з необхідними характеристиками зазвичай потрібна додаткова операція - фокусування променя.
Слід відзначити, що в робочому просторі електронної гармати необхідний вакуум, так як при великій кількості молекул залишкових газів вони перешкоджають вільному проходженню електронів через їх взаємних зіткнень. Крім того, умови роботи подогревним катода також вимагають захисту його від взаємодії з атмосферними газами. Робочий вакуум в електронній гарматі повинен бути не гірше 1.10 -3 - 1.10 -4 Па. При зменшенні вакууму відбувається пробій між катодом і анодом електронної гармати, що може призвести до виходу з ладу високовольтного випрямляча.
Для фокусування електронного променя в електронній гарматі зазвичай використовується система діафрагм і магнітних лінз. Магнітна лінза 4 представляє собою соленоїд з магнітопроводом, що створює спеціальн...
