Influence of welding parameters on changes in the chemical composition of the welded joints in electron beam welding, electron beam with oscillation

Abstract

Электронный луч является практически безынерционным источником тепловой энергии. Возможность тонкой регулировки мощности, фокусировки и положения луча позволяет широко использовать системы управления лучом и программирования режимов сварки, обеспечивающие качественное формирование сварного шва. Используя системы управления лучом, возможно разработать новые технологические решения, такие, например, как динамическое расщепление электронного луча, позволяющее лучу одновременно воздействовать в нескольких обрабатываемых зонах или совмещать такие процессы, как сварка и термообработка. В работе приведены результаты экспериментальных исследований снижения концентрации легкоиспаряемых легирующих элементов в сварных швах, полученных при электронно-лучевой сварке алюминиевого сплава АМг6 с осцилляцией электронного луча. Получены регрессионные уравнения зависимости концентрации легкоиспаряемых компонентов сплава АМг6 от параметров режимов сварки. На основе результатов рентгенофлуоресцентного анализа проведена оценка истощения сплава легкоиспаряемыми компонентами в различных зонах сварного шва. Установлено, что с увеличением тока электронного луча происходит уменьшение концентрации магния в шве, однако с увеличением скорости сварки концентрация магния увеличивается приблизительно на 2-3 %. При сравнении концентрации магния в швах, выполненных статическим и осциллирующим лучом, наблюдается снижение концентрации магния при осцилляции электронного луча в среднем на 4 %. При электронно-лучевой сварке статическим лучом наблюдается истощение магния в пределах 7 % от первоначального содержания в сплаве, а в случае осцилляции электронного луча концентрация составляет приблизительно 10 %, причем траектория перемещения электронного луча (продольная и поперечная) не влияет на интенсивность обеднения сплава легкоиспаряющимся компонентоммагнием. Ключевые слова: электронно-лучевая сварка, алюминиевый сплав, легкоиспаряемые компоненты сплава, рентгенофлуоресцентный анализ, продольная и поперечная осцилляция электронного луча, специфические дефекты сварных соединений, поперечные макрошлифы, концентрация магния в сварных соединениях, регрессионные уравнения.