§ 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 в месте нагрева фокусным пятном превышает 6000 °С.

Сварку выполняют в герметических камерах / (рис. У.ЗО), в которых поддерживают высокий вакуум - порядка 133 • Ю^-4—133 • Ю^-6 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 к накаливаемо­му катоду, а также к аноду, которым является свариваемое изделие 7, под­водится высокое напряжение (10— 35 кВ), получаемое в специальных трансформаторах с выпрямительным устройством. При нагреве катода до

п./ч,-. ог^ Рис. У.ЗО. Схема сварки электронным лу-

температуры порядка 2400 С и под _ЧОм.

действием ускоряющего электрического поля с поверхности горячего катода излучается мощный поток электронов 4. На пути к аноду он про­ходит через фокусирующую электронную 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 перемещать 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.

§ 26. Холодная сварка давлением

Холодная сварка давлением осуществляется без нагрева, лишь за счет больших усилий сжатия. Этим методом сваривают такие высокопластич­ные 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.