[发明专利]一种确定电子束焊接最佳聚焦电流的方法

摘要

本发明属于焊接技术领域，涉及对电子束焊接方法的改进。本发明方法的步骤是(1)选定加速电压U_a；(2)选定焊接速度V；(3)通过试验，确定工件临界穿透束流I_c与聚焦电流之间的关系曲线；(4)确定焊接工件的最佳聚焦电流数值I_f。本发明方法获得的聚焦状态可以用最小的输入束流获得最大的熔深；同时它反映了电子束本身的对称性、极值性和活性区大小等。

主权项

1、一种确定电子束焊接动态过程最佳聚焦电流的方法，其特征在于，(1)根据电子束焊机的特点与性能，选定加速电压Ua；(2)根据被焊工件厚度和材质，依经验选定焊接速度V；(3)通过试验，画出确定工件的临界穿透束流Ic与聚焦电流之间的关系曲线，具体步骤是：第一步，取与工件相同厚度和材质的试样，放入电子束焊机真空室中，将试样与焊机绝缘；第二步，将电流传感器的初级串联在试样与焊机地线之间，电流传感器的次级并联采样电阻R和滤波电容C，模数转换器的输入端与电阻R的两端连接，模数转换器的输出端与数字信号处理机连接；第三步，依经验选择一个聚焦电流的具体数值，焊接试样，求出工件传导电流的均值传导比Ra随输入束流Ib变化的曲线，工件传导电流的均值传导比Ra＝Iwp/Ib，式中Iwp为工件传导电流，在其它参数不变的焊接过程中，从小到大逐步增加输入束流Ib，将电阻R两端的代表工件传导电流Iwp 的电压信号进行模数转换，在计算机中通过数字信号处理软件进行处理，求出工件传导电流的均值传导比Ra，以输入束流Ib为横坐标，以工件传导电流的均值传导比Ra为纵坐标，给出工件传导电流的均值传导比Ra随输入束流Ib变化的曲线；第四步，找出曲线中的峰值点，该点所对应的横坐标值即为工件的临界穿透束流Ic，将该数值作为纵坐标，将与该数值对应的聚焦电流If数值作为横坐标，在一个二维坐标系中标定出与上述坐标对应的点；第五步，重复上述第一步至第四步的过程，在第三步中选择不同的聚焦电流的具体数值进行试样焊接，将得到的数据一一标定在坐标系中，勾画曲线一般需要七个试验数据点以上才能较好的描绘曲线的趋势，将离散的点进行光滑连接，得到工件的临界穿透束流Ic与聚焦电流If之间的关系曲线；(4)确定焊接工件的最佳聚焦电流数值，通过观测临界穿透束流Ic 和聚焦电流If的关系曲线中存在一定对称性并且具有临界穿透束流Ic极小值，可以获得临界穿透束流Ic极小值所对应的聚焦电流If，也就是焊接工件时的最佳聚焦电流数值If。