§ 25. Сварка электронным лучом в вакууме

При электронно-лучевой сварке металл нагревают сфокусиро­ванным пучком электронов, ускоряемых электрическим полем высокого напряжения. При падении этого пучка на изделие около 99 % кинетической энергии электронов превращается в тепловую. Температура металла в месте нагрева фокусным пятном превышает 6000 °С.

Сварку выполняют в герметических камерах / (рис. V.30), в которых поддерживают высокий вакуум порядка 133 • 10 — 133- 10 ^_в Па или создают в них среду проточного инертного газа. Источником излучения электронов служит накаливаемый катод в виде вольфрамовой спирали 2, питаемый от низковольтного транс­форматора 3. Для ускорения движения электронов от накалива­емого катода к аноду, которым является свариваемое изделие 7, подводится высокое напряжение (10...35 кВ), получаемое в спе­циальных трансформаторах с выпрямительным устройством. При нагреве катода до температуры порядка 2400 °С и под действием ускоряющего электрического поля с поверхности горячего катода излучается мощный поток электронов 4. На пути к аноду он про-

3. ходит через фокусирующую элек­

тронную линзу, представляющую собой электромагнитную катушку

5. Фокусировкой и изменением силы тока электронный луч мо­жет быть сфокусирован на площа­ди 0,1...20 мм². Отклоняющей си­стемой, представляющей собой не­сколько электромагнитных кату­шек 6, фокусное пятно можно пере­

мещать по поверхности в различных направлениях. Ему можно придавать также колебательные движения вдоль или поперек оси шва. Для перемещения луча по линии сварки передвигают свари­ваемое изделие внутри камеры с помощью электропривода 8, рас­положенного вне камеры. Наблюдают за сваркой через смотровое окно 9. Электронным лучом успешно сваривают низко- и высоко­легированные стали, тугоплавкие (вольфрам, молибден, тантал и др.), активные (уран, цирконий, бериллий) и разнородные (алю­миний с медью и пр.) металлы, а также различные сплавы. За один проход можно сваривать металл толщиной от 0,01 до 100 мм и более. Сварные соединения получаются высокого качества с зеркально гладкой поверхностью. ¹

§ 26. Холодная сварка давлением

Холодная сварка давлением осуществляется без нагрева, лишь за счет больших усилий сжатия. Этим методом сваривают такие рысокопластичные металлы, как свинец, алюминий, медь, кадмий, серебро, никель и др. Для получения прочного соединения необ­ходимо перед сваркой тщательно очищать соединяемые поверхно­сти от оксидов и загрязнений, а также прикладывать большие усилия сжатия, от чего между ними проявляются межатомные силы сцепления. При холодной сварке необходима интенсивная пластическая деформация, заставляющая металл течь вдоль по­верхности раздела и удаляющая адсорбированные газы из поверх­ностного слоя. Оголенные ювенильные поверхности под действием высокого давления соединяются в одно целое.

В настоящее время холодную сварку давлением применяют пре­имущественно при соединении встык или внахлестку некоторых алюминиевых и медных проводов, шин и ряда других деталей. Давление при сварке этих металлов составляет 150...1000 МПа. Для стыковой холодной сварки выпускают специализированные ус­тановки типа МХСА-50, МСХС-60, МСХС-30 и др.

*