Investigation of the possibility of using a deflecting system for magnetic fields impact compensation during electron-beam welding

Автор: Druzhinina A.A., Laptenok V.D., Laptenok P.V., Murygin A.V.

Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал @vestnik-sibsau

Рубрика: Технологические процессы и материалы

Статья в выпуске: 3 т.18, 2017 года.

Бесплатный доступ

The impact of magnetic fields caused by thermoelectric currents and residual magnetization of the welded parts on the accuracy of an electron beam positioning along the welded joints is a complicated scientific and technical problem to achieve high quality of welds in the aerospace industry, shipbuilding and power engineering. Presented in the article mathematical models of distribution of magnetic fields of interference in the space between the electron beam gun and the surface of a welding workpiece and also inside a workpiece allow to culculate the quantitative characteristics of the electron beam deflection from welded joints. The authors propose to use a deflection system for compensation of mag- netic interference impact. The deflection system must be set to a certain height above the workpiece to be welded. The authors obtained a mathematical model of the magnetic field induction of the deflecting system distribution along its axis which coincides with the optical axis of the electron beam gun. The coordinates of installation of the deflection system concerning the surface of the parts to be welded are determined using the presented mathematical models. Cal- culations showed that the height of installation of deflection system depends on the thickness of the welded components. Using the deflection system installed at a certain height above the workpiece to be welded allows to eliminate the impact of magnetic fields caused by thermoelectric currents and residual magnetization of the welded parts on the quality of welded joints.

Еще

Electron-beam welding, magnetic field, deflection system, electron beam, compensating system

Короткий адрес: https://sciup.org/148177744

IDR: 148177744

Список литературы Investigation of the possibility of using a deflecting system for magnetic fields impact compensation during electron-beam welding

  • Назаренко О. К. Отклонение пучка электронов при ЭЛС//Автоматическая сварка. 1982. № 1. С. 33-39.
  • Децик В. Н., Децик Н. Н., Нестеренко В. М. Проблемы борьбы с остаточной намагниченностью при ЭЛС ротора газового нагревателя//Электронно-лучевая сварка. М.: МДНТП им. Ф. Э. Дзержинского, 1986. С. 107-110.
  • Непорожний В. Ю. Устройство для компенсации остаточного магнитного поля при электронно-лучевой сварке толстолистовых сталей//Автоматическая сварка. 1984. № 3. С. 68-70.
  • Furner A. J. Electron beam welding thick section presipitation hardening steel//Weld J. 1981. № 1. P. 18-66.
  • Kihara H., Minehisa S., Sacabata N., Shibuya X. High power electron beam welding of thick steel plates. Method for elimination beam deflection coused//Weld. Wold. 1984. Vol. 22, № 516. P. 126-136.
  • Watanabe K., Shida T., Susuki H., Okamura H. A study on occurrence and prevention of defects of EBW//J. Jap. Weld Sos. 1975. Vol. 44, № 2. P. 121-127.
  • Wei P. S., Chih-Wei Wen. Missed joint induced by thermoelectric magnetic field in electron-beam welding dissimilar metals -Experiment and scale analysis//Metallurgical and Materials Transactions B. 2002. Vol. 33, iss. 5. P 765-773.
  • Управление электронно-лучевой сваркой/В. Д. Лаптенок ; под ред. В. Д. Лаптенка; САА. Красноярск, 2000. 234 с.
  • Compensation of the effect of magnetic fields on the electron beam position in the process of electron beam welding/V. Laptenok //Elektrotechnica & Elek-tronica E+E. 2014. Vol. 49, No 5-6. P. 62-67.
  • Пат. 2346795 Российская Федерация, МПК7 B 23 K 15/00. Способ электронно-лучевой сварки и сварные узлы, изготовленные этим способом/Мерфи Д. Т. № 2004100524/02; заявл. 06.01.2004; опубл. 20.02.2009, Бюл. № 5. 8 с.
  • Method to eliminate the impact of magnetic fields on the position of the electron beam during EBW/V. D. Laptenok //IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2016. Vol. 122. P. 012021.
  • Пат. 2547367 Российская Федерация, МПК7 B 23 K 15/00. Устройство для электронно-лучевой сварки/Бочаров А. Н., Дружинина А. А., Лаптенок В. Д., Лаптенок П. В., Мурыгин А. В., Серегин Ю. Н. № 2013133698/02; заявл. 18.07.2013; опубл. 10.04.2015, Бюл. № 10. 8 с.
  • Дружинина А. А., Лаптенок В. Д., Мурыгин А. В. Повышение точности позиционирования по стыку соединения деталей с остаточной намагниченностью при электронно-лучевой сварке//Вестник СибГАУ. 2014. № 5. С. 168-173.
  • Пат. 2534183 Российская Федерация, МПК7 B 23 K 15/00, B 23 K 103/18. Способ электронно-лучевой сварки разнородных металлических материалов/Драгунов В. К., Слива А. П., Гончаров А. Л., Чепурин М. В. № 2013125682/02; заявл. 04.06.2013; опубл. 27.11.2014, Бюл. № 33. 9 с.
  • Андреев А. Д., Черных Л. М. Физика. Магнетизм: конспект лекций. СПб.: ГОУВПО СПбГУТ, 2009. 56 с.
  • Глазер В. Основы электронной оптики. М.: Техтеориздат, 1957. 764 с.
  • Blakeley P. J, Sanderson A. The Origin and Effects of magnetic Fields in Electron Beam Welding//Welding Journal. 1984. Vol. 63. P. 42-49.
Еще
Статья научная