Электронно-лучевая сварка - для чего нужен вакуум, преимущества и недостатки ЭЛС

Электронно-лучевая сварка - это специализированная отдельная разновидность сварки, которая предполагает использование электронного луча, а сам процесс протекает в условиях вакуумной среды. В качестве источника энергии в таких системах используется специализированная электронно-лучевая пушка с опцией организации управления электронным пучком.

Области применения ЭЛС

Подобная технология позволяет работать даже с теми сплавами, которые отличаются наиболее высокой чувствительностью к интенсивному нагреванию. В основную область применения таких технологий входят предприятия, где выставлены высокие требования относительно качества полученной продукции из химически активных сплавов и металлов. Для примера к таким можно отнести следующие:

• цирконий;
• вольфрам;
• алюминий;
• титан;
• тантал;
• ниобий;
• молибден.

ЭЛС высоко востребованы на тех производствах, где нет возможности обеспечить высокую термообработку изделий, или она крайне нежелательна. При этом на предприятиях установлены особенно высокие требования относительно качества, надежности и внешнего вида полученных в результате сварки соединений. Как правило, подобные установки не только производятся, но и полностью проектируются пот требования каждого заказчика. Они очень востребованы в авиакосмической промышленности, машиностроении, энергетике, приборостроении и во многих других направлениях.

Достоинства и недостатки электронно-лучевой сварки

Недостатком подобной сварки можно считать только сложность самого процесса, что влечет за собой необходимость в использовании специализированного оборудования, следовательно, технология является достаточно дорогостоящей. Однако в широком спектре процессов и случаев использование других вариантов просто невозможно или крайне нежелательно, следовательно, ЭЛС остается единственным актуальным решением. Главным преимуществам такой технологии можно также назвать то, что она остается единственным актуальным решением для целого ряда случаев и процессов. Также к плюсам технологии стоит отнести тот факт, что весь сварочный процесс протекает в условиях вакуума, а такое условие позволяет обеспечить идеальную чистоту соединения, высочайшую прочность, а также исключить прохождение каких-либо сторонних химических процессов в момент выполнения сварки.

Устройство и принцип работы ЭЛС

Установка состоит из достаточно большого количества отдельных устройств и компонентов, каждый из которых имеет свои задачи и принцип действия.

• Вакуумная камера. Это специальная камера, которая, как правило, имеет до 20 кубометров в объеме. Она оборудуется стенками необходимой толщины, а также ребрами жесткости для исключения всяческих деформаций. Также камеры оборудуются окошками для обеспечения возможности контроля процесса внутри.
• Манипулятор. Чтобы обеспечить необходимые для работы пушки внутри камеры перемещения, камера оснащается специальными устройствами, которые обеспечивают движения различного характера, определяющиеся поставленной задачей.
• Вращатель. Универсальный вращатель используется для сварки деталей вращения.
• Вакуумная система. Для создания оптимальных условий для работы установки, в ней должен за определенное время устанавливаться вакуум требуемого уровня, для чего установки оснащаются вакуумными системами с требуемыми параметрами.
• Электронно-лучевое оборудование. Мощность аппаратуры подбирается в соответствии с требованиями поставленных перед установкой задач на этапе ее проектирования.
• Рабочее место для оператора. Рабочее место предполагает наличие пульта управления всеми системами, экрана управляющего компьютера, а также видео-системы, которая демонстрирует специалисту ход проведения процесса внутри камеры в реальном времени.
• Автономная система охлаждения. Для работы установки для всех ее узлов и оборудования должны быть установлены оптимальные условия в плане температурных режимов, за что и отвечает система охлаждения.

Исходя из вышеуказанного можно сделать вывод, что установки ЭЛС являются очень сложными составными системами, которые, проектируются индивидуально под каждого конкретного заказчика, следовательно, разработкой и созданием таких систем могут заниматься только высококвалифицированные профильные специалисты.