Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Управление формированием сварного шва при ЭЛС по собственному рентгеновскому излучению Баякин, Сергей Геннадьевич

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Баякин, Сергей Геннадьевич. Управление формированием сварного шва при ЭЛС по собственному рентгеновскому излучению : автореферат дис. ... кандидата технических наук : 05.03.06.- Санкт-Петербург, 1995.- 22 с.: ил.

Введение к работе

Актуальность проблемы. Физико- технологические особенности электронно-лучевой сварки (ЭЛС) определяют рациональность ее применения в условиях повышенных требований к свойствам и качеству сварных соединений и получения улучшенных весовых и эксплуатационных характеристик отдельных узлов и изделий в целом. В го же время, эти особенности характеризуют ЭЛС, как сложный процесс, являющийся результатом совместного действия множества факторов (тепло-массообмена, истечения паров, рассеяния и переотражения электронов луча и т. д.), определяющих в итоге, качество сварного шва.

Важным условием качественного формирования сварного шва является стабильность глубины проплавлення, которая в значительной степени определяется положением минимального сечения электронного луча (фокуса) в канале проплавлення. Положение фокуса оказывает существенное влияние на образование в сварном шзе дефектов. При этом, стабильность параметров режима ЭЛС (тока фокусировки, ускоряющего напряжения) не означает стабильности положения фокуса.

Одним из путей улучшения качества и воспроизводимости геометрических характеристик сварного шва является стабилизация глубины проплавлення и положения фокуса электронного луча по информационным сигналам, сопутствующим процессу ЭЛС (вторичная электронная эмиссия, приповерхностная плазма, электромагнитное излучение в радио-, СВЧ, рентгеновском диапазонах).

Анализ работ, касающихся сопутствующих излучений при ЭЛС и использования их для управления процессом формирования сварного шва свидетельствует о том, что при очевидной информационной насыщенности рентгеновского излучения из канала проплавлення, это явление мало изучено с точки зрения применения его для управления процессом ЭЛС.

Положительное влияние на качество сварного шва оказывает ЭЛС сканирующим лучом. При этом необходим выбор оптимальных траекторий перемещения луча и распределения энергии луча по траектории сканирования.

- г -

Сохраняющаяся потребность производства в обеспечении технологических комплексов ЭЛС надежными средствами управления и определения режимов оптимального формирования сварного шва, и связанный с этим поиск методов, расширяющих возможности контроля процесса определяют актуальность проблемы. Тем более, что уникальность многих конструкций, свариваемых электронным лучом, требует уникального, дорогостоящего оборудования, и вопросы обеспечения качества ЭЛС переходят в серьезные экономические проблемы,

Целью работы является повышение стабильности формирования и воспроизводимости геометрических характеристик сварного шва с применением устройств контроля и управления мощностью и плотностью мощности электронного луча по собственному рентгеновскому излучению из канала проплавлення.

Научная новизна работы состоит в следующем:

установлено, что рентгеновское излучение из канала проплавлення несет информацию о положении точки контакта электронного луча с материалом;

разработана математическая модель для определения глубины проплавления на основе измерения интенсивности проникающего рентгеновского излучения;

установлено, что для правильного вычисления глубины проплавления необходимо использовать максимальное за период измерения, значение интенсивности проникающего рентгеновского излучения;

разработана математическая модель интенсивности проникающего рентгеновского излучения, как источника сигнала с детерминированным спектром, составляющие которого несут информацию о глубине проплавления и уровне фокусировки электронного луча;

определены принципы построения и структуры устройств управления формированием сварного шва на основе измерения и обработки сигнала проникающего рентгеновского излучения в соответствии .с разработанными математическими моделями;

выявлена возможность получения аксонометрического изображения канала проплавления в спектре собственного рентгеново-

кого излучения;

- установлено положительное влияние на качество сварного
шва синхронизации фазы сканирования электронного луча с фазой
напряжения питающей сети и выбора частоты сканирования, крат
ной частоте питающей сети.

Практическая ценность заключается в разработке и внедрении:

схемо-технических решений устройств контроля и стабилизации глубины проплавлення и уровня фокусировки электронного луча на основе использования собственного рентгеновского излучения;

измерителя глубины проплавлення в составе автоматизированной системы научных исследований (АСНИ), применяемой для разработки технологии ЭЛС новых изделий;

исследовательского образца устройства визуализации канала проплавлення в спектре собственного рентгеновского излучения;

блока функционального сканирования, реализующего способ синхронизации фазы и частоты сканирования с фазой и частотой питающей сети.

Реализация в промышленности. Разработанные устройства контроля и стабилизации глубины проплавлення и уровня фокусировки электронного луча, а также блок функционального сканирования внедрены в эксплуатацию при ЭЛС штатных узлов на ГП "Красмашзавод".

В составе АСНИ устройства используются для отработки технологии корпусных и агрегатных узлов.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на 9 и 10.Всесоюзных конференциях "Электронно-лучевая сварка" (1-2 апреля 1986г., Москва, 22-24 ноября 1988г., С.-Петербург), краевой научно-технической конференции "Молодые ученые и студенты ускорению научно-технического прогресса" (1986г., Красноярск), на Первой производственно-технической конференции молодых специалистов (1986г., ГП "Красмашзавод", Красноярск), научных семинарах кафедры "Теория и технология сварки" С.-Петербургского ГТУ

(1988, 1995гг.), научно практических семинарах Красноярского научного центра и кафедры "Системы автоматического управления" Сибирской аэрокосмической академии (1988 - 1995 гг., Красноярск) .

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 статей, 2 научно-технических отчета, получено 11 авторских свидетельств и одно положительное решение по заявке на патент.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, Еключающего 114 наименований и приложения. Общий объем составляет 183 стр. сквозной нумерации, в том числе 76 иллюстраций и 3 таблицы.