تحقیق و بررسی در مورد اصول فرآیند جوشکاری با پرتو الکترونی

اختصاصی از هایدی تحقیق و بررسی در مورد اصول فرآیند جوشکاری با پرتو الکترونی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 8

اصول فرآیند جوشکاری با پرتو الکترونی

فرآیند جوشکاری با پرتو الکترونی یک فرآیند اتصال ذوبی است که در طی آن قطعه کار توسط جریانی متراکم از الکترون های دارای سرعت بالا بمباران شده و کل انرژی جنبشی الکترون ها،در اثر برخورد با قطعه کار به حرارت تبدیل میشود. این حرارت موجب ذوب لبه های قطعات واتصال دو قطعه پس از انجماد می شود.این جوشکاری معمولا در یک محفظه خلا با استفاده از یک سیستم تولید و تمرکز پرتو الکترونی انجام میشود.

متغیرهای فرآیند

انرژی ورودی به قطعه کارولتاژ شتاب دهندهچگالی توانجریان پرتوفاصله بین کاتد و آندسرعت جوشکاریفلز پر کنندهانرژی ورودی به قطعه کارEnergy input(H.I.P)[j/in] E.I/s P/sولتاژ شتاب دادن پرتوجریان پرتوقدرت پرتوسرعت جوشکاریولتاژ شتاب دهندهبا افزایش ولتاژ شتاب دهنده نفوذ جوش افزایش می یابد.

چگالی توان

با افزایش ولتاژ وکاهش قطر پرتو ،چگالی توان افزایش می یابد.مقدار حرارت تولید شده در نقطه جوشکاری تابع چگالی توان است.افزایش بیش از حد چگالی توان سبب بخار شدن فلزات می شود.

جریان پرتو

با افزایش جریان پرتو نفوذ جوش افزایش می یابد.شدت جریان با توجه به ولتاژ ورودی که با شدت پرتو ارتباط دارد تغییر می کند.

فاصله بین آند وکاتد

توان وشدت جریان پرتو در سطح قطعه کار می تواند با تغییر فاصله کاتد وآند تغییر یابد

سرعت جوشکاری

چنانچه سرعت جوشکاری افزایش یابد،پهنای گرده و همچنین نفوذ جوش کاهش می یابد.فلز پر کنندهمحیط جوشکاریجوشکاری در خلا بالاجوشکاری در خلا متوسطجوشکاری بدون استفاده از خلا تجهیزات فرآیندولتا‍ژ بالا ولتاژ پایینتجهیزات افزودن سیم جوش

/

اجزا ماشین جوشکاری پرتو الکترونی

یک تفنگ الکترونی که پرتو کنترل شده الکترونی تولید میکندیک محفظه خلا با تجهیزات و پمپ های مربوطهیک دستگاه که پرتو را در امتداد خط اتصالحرکت می دهد یا قطعه کار رازیر تفنگ الکترونی جابه جا مینمایدتجهیزات ولتاژ بالاستون دید الکترونستون دید الکترون شامل تفنگ الکترونی ،چشمی الکترون و سیستم دید میباشد. تفنگ الکترونی خود شتاب دهنده است.الکترونها از فیلمان تنگستن حرارتی یا کاتد تابش می یابند وبه صورت الکتروستاتیک توسط یک شبکه انحراف دهنده،به پرتو تبدیل میشود و توسط آند شتاب می یابند.آند و دیگر اجزای زیر آن شامل قطعه کاردر پتانسیل زمین هستند.ولتاژ کاتد تا 150000ولت قابل تغییر است.بنابراین یک ولتاژ شتاب دهنده مثبت برای الکترون ها تولید می کند.جریان پرتو وابسته به ولتاژشتاب دهنده با کنترل خروجی ولتاژمورد نیاز برای شبکه شتاب دهنده کنترل می شود.

منبع قدرت

منبع قدرت با ولتاژ بالا در یک کابین جدا قرار دارد،اما کنترل ها در ایستگاه اپراتور قرار دارند. ولتاژ خطی در حالت عادی 440 ولت،سه فاز و 60 سیکل است،اما ولتاژ متناوب 220 ولت نیز می تواند استفاده گردد.

محفظه کار

جداره محفظه کار معمولا به منظور تمیز بودن و حداقل بودن عبور گاز از جداره آن از فولادهای زنگ نزن ساخته می شود ودر قسمت های از آن از سرب استفاده می شود تا از عبور پرتو ایکس جلوگیری شود.یک پنجره با شیشه سربی در جلوی محفظه در منطقه دید اپراتورویک لامپ فلورسنت درونی برای روشن کردن قرار داده میشود.ستون تفنگ الکترونی معمولا در مرکز محفظه قرار می گیرد ولی می تواند در یک انتها قرار گیرد.در ماشین می توان یک میز کار قرار داد که به صورت دستی یا اتوماتیک در جهت های x&y حرکت نماید.

تجهیزات ولتاژ پایین

واژه ولتاژ پایین یک واژه نسبی است و معمولا برای تجهیزاتی که در ولتاژ کمتر از60000ولت کار می کنند،به کار میرود.تفنگ الکترونی در داخل محفظه قرار داده میشود و می تواند در طول محورها حرکت کند ودیواره فولادی محفظه برای ممانعت از تابش پرتوکافی است.

تجهیزات افزودن سیم جوش

تجهیزات اضافه کردن سیم جوش یا شبیه فرایند سیستم تغذیه سیم جوش در فرایند جوشکاری قوس تنگستن ساخته می‌شود یا اینکه به طور خاص جهت محفظه خلا طراحی می‌گردد. قطر سیم جوش عموما کوچک و 0.02 اینچ یا کمتر است. سیستم تغذیه سیم باید قابلیت تغذیه یکنواخت سیمهای با قطر کوچک را داشته باشد تا سیم را به طرف لبه‌ها وحوضچه مذاب کوچک هدایت نماید.

نکات تکنیکی فرآیند جوشکاری با پرتو الکترونی

الکترون دارای بار منفی است و بر اثر برخورد به قطعه ، بار منفی به نمونه انتقال می‌یابد. این بار منفی در قسمتهای مختلف دستگاه و نمونه می‌تواند باعث اثر دافعه بر پرتو شود.برای جلوگیری از این مشکل، نمونه و دستگاهها به اتصال زمین وصل می‌شوند.مسئله دیگر اثرات مغناطیسی است که باید کنترل شوند و قطعه از مغناطیس خالی شود تا موجب انحراف پرتو نگردد.

روش های آماده سازی در فرآیند جوشکاری با پرتو الکترونی

آماده‌سازی و سرهم کردن قطعه کار و قید و بندهای جوشکاری که شامل تمیزکازی و احتمالا مغناطیس‌زدایی ،پیشگرم کردن و خال جوش زدن می‌باشد.قرار دادن قطعه به همراه قید و بند درون محفظه خلاشروع تخلیه محفظه و سپس متمرکز شدن روی قطعه و تنظیم متغیرهای فرایندهم‌خط کردن راستای اتصال با راستای حرکت پرتو و انجام فراینددادن فرصت کافی جهت سرد شدن قطعه و سپس وارد کردن هوا به محفظه و خارج کردن مجموع

مزایای جوشکاری با پرتو الکترونی

1-ایجاد جوشهای عمیق‌تر و باریک‌تر نسبت به روشهای قوسی2-حرارت ورودی کمتر به جوش در مقایسه با روشهای ذوبی دیگر(برای ایجاد حجم جوش ثابت)3-نسبت عمق به عرذض بالای جوش و عدم نیاز به جوشهای چند پاسه4- ناحیه متاثر از حرارت جوش باریک به علت تمرکز حرارتی بالای فرایند5-تمیزی فلز جوش به دست آمده به علت استفاده از خلا در فرایند6-امکان دست یابی به سرعت جوشکاری بالا ودر نتیجه سرعت تولید بالاتر7-بازدهی انرژی بالا(تا حدود 95درصد)8-پیچیدگی کم قطعه جوشکاری شده به علت تمرکز حرارتی بالای فرآیند9-عدم نیاز به عملیات حرارتی جدی قبل و بعد از فرآیند10-.امکان اتصال قطعات وآلیاژهای حساس به حرارت11-امکان جوشکاری فلزات دیر گداز.امکان آب بندی با کیفیت بسیار بالا در اتصالاتسهولت کنترل فرآیند به صورت رایانه ای.امکان انجام فرآیند در طرح اتصال های گوناگونعدم نیاز به سیم جوش(در اغلب موارد)و عدم نیاز به برطرف کردن سرباره واضافه های جوشامکان جوشکاری قطعات بسیار ظریف مورد استفاده در صنایع الکترونیک و تجهیزات پزشکی وآزمایشگاهیمحدودیت های جوشکاری با پرتو الکترونی

قرار دادن قطعه در خلا

در اثر برخورد پرتو الکترونی با سطح فلز پرتو ایکس تولید می شود و لذا نیاز به حفاظت در برابر این پرتو وجود دارد.به علت آنکه پرتو الکترونی شامل اجزای با بار منفی میباشد،وجود میدان های الکتریکی و مغناطیسی سر گردان باعث انحراف پرتو از مسیر اصلی طراحی شده می شود.

عدم پایداری طولانی مدت پرتو

تعمیر عیوب ایجاد شده در عمق قطعه در اتصال قطعات ضخیم مشکل است.قیمت بالای تجهیزات وکاربرد محدودتر نسبت به روش های قوسیمحدودیت های جوشکاری با پرتو الکترونی7.نیاز به تمیز کاری قطعات به شکلی بسیار خوب برای آنکه از شکل گیری عیوبی مثل تخلخل در جوش جلوگیری شود.8.ترکیدگی فلز جوش9.وجود درز جوش و گرده جوش بسیار نازک در این فرآیند موجب حساسیت زیاد در برابر عیب ذوب ناقص می شود که ناشی از خطا در دنبال کردن صحیح درز اتصال توسط پرتو است.10.چقرمگی کم در اغلب فولادها 11.نبود آزمون های غیر مخرب تدوین شده12.حفره انتهای محل جوش 13.حساسیت شدید فرآیند به تغییرات جزیی متغییر های فرآیندکاربرد های فرآیند جوشکاری با پرتو الکترونی

مهمترین فلزات وآلیاژهایی که با این روش جوشکاری می شوند عبارتند از: