[发明专利]多阴极电子枪装置

说明书

本发明公开了一种多阴极电子枪装置，包括枪体和阴极变压器，其特征在于枪体内壁上端设有阴极座，下端设有阳极座，所述阴极座上设有中心导体柱、前导体柱和后导体柱，所述前导体柱和后导体柱中间设有中心导体柱，所述中心导体柱和前导体柱下端设有前阴极，所述中心导体柱和后导体柱下端设有后阴极，所述阳极座上设有阳极，所述阳极座和阳极上分别对应设有前阳极出束孔和后阳极出束孔，所述前阴极与前阳极出束孔相对应，所述后阴极与后阳极出束孔相对应，所述中心导体柱、前导体柱和后导体柱分别与阴极变压器相连接，具有结构新颖、使用方便、焊接质量高、工作效率高、加热速度极快、热影响区极小、变形微小、焊接深度比大、使用寿命长等优点。

技术领域

本发明涉及焊接设备技术领域，具体地说是一种多阴极电子枪装置。

背景技术

高能量密度的电子束由于束斑直径小、加热区域集中，因而加热速度极快，所获得的峰值温度高，可以快速达到金属的沸点。电子束焊接具有焊缝深宽比大（10:1~50:1），热影响区小，变形小，组织性能好，易于实现计算机控制，焊接参数重复性及稳定性好，以及适应能力强，可焊接厚度范围宽（0.05-300mm）等优点，适宜焊接难熔、热敏感性金属和异种金属等优点而广泛地应用于航空、航天、核能及船舶等重要工业领域。

电子枪中的阴极属于消耗品，当服役达到一定时长后会出现损坏停止下束等问题，另一方面电子束焊接过程中由于熔化金属的剧烈气化会导致电子枪发生高压放电过程，这些都属于焊接过程中意外断束问题，针对这个问题，当前的研究主要是提出预防措施，比如采取避免金属蒸汽直接进入电子枪以及控制电子束焊接工艺参数等措施，降低放电发生的概率。但是这些故障一旦发生，需要排除故障后再进行焊接，需要间隔很长时间，这不仅影响焊接生产效率，同时会影响焊缝质量，严重时会导致产品报废。此外对于断束位置的焊缝上会产生收束坑缺陷，如果束流中断后从该位置继续焊接，则会在该处产生凹坑缺陷。

如果断束后电子枪能够立即重新下束，同时使重新下束的起束点位置处于断束位置的后方，则可以有效克服断束带来的焊接质量和效率问题。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种结构新颖、使用方便、焊接质量高、工作效率高、加热速度极快、热影响区极小、变形微小、焊接深度比大、使用寿命长的多阴极电子枪装置。

一种多阴极电子枪装置，包括枪体和阴极变压器，其特征在于枪体内壁上端设有阴极座，下端设有阳极座，所述阴极座上设有中心导体柱、前导体柱和后导体柱，所述前导体柱和后导体柱中间设有中心导体柱，所述中心导体柱和前导体柱下端设有前阴极，所述中心导体柱和后导体柱下端设有后阴极，所述阳极座上设有阳极，所述阳极座和阳极上分别对应设有前阳极出束孔和后阳极出束孔，所述前阴极与前阳极出束孔相对应，所述后阴极与后阳极出束孔相对应，所述中心导体柱、前导体柱和后导体柱分别与阴极变压器相连接，当电子束焊枪的前阴极服役达到一定时长后出现损坏停止下束，或者，电子束焊接过程中由于熔化金属的剧烈气化会导致电子枪发生高压放电过程中意外断束时，可自动切换到后阴极进行工作，大大提高了工作效率，保证了焊接质量。

本发明可在所述中心导体柱和前导体柱上缠绕有前灯丝，所述中心导体柱和后导体柱上缠绕有后灯丝，所述前灯丝和后灯丝分别与阴极变压器相连接，并与轰击变压器的负压端相连接，以利于通过前灯丝或后灯丝在阴极间加上上千伏的轰击电压，在此电压下，从灯丝发射的电子轰击前阴极或后阴极，使前阴极或后阴极加热到一定温度后从其表面发射出大量电子，进一步显著提高加热速度。

本发明可在所述中心导体柱和前导体柱下端设有前阴极座，所述中心导体柱和后导体柱下端设有后阴极座，所述前阴极座下端设有前阴极，所述后阴极座下端设有后阴极，以利于进一步缩小电子束的束流直径，达到加热区域集中，加热速度极快、热影响区极小、变形微小、焊接深度比大的作用。

本发明由于采用上述结构，具有结构新颖、使用方便、焊接质量高、工作效率高、加热速度极快、热影响区极小、变形微小、焊接深度比大、使用寿命长等优点。