전자빔 용접:정의, 구성, 작업, 응용, 장점 및 단점 [PDF로 된 참고 사항]

오늘 이 기사에서는 전자빔 용접기에 대한 심층적인 개요를 제공하겠습니다. .

이 용접 공정은 1949년 독일의 물리학자인 Karl-Heinz Steigerwald에 의해 처음 개발되었습니다.

이 기사에서 먼저 정의, 작동 방식을 살펴본 후 EBW 머신의 응용 프로그램, 장점 및 제한 사항도 보여 드리겠습니다.

그러니 더 지체하지 않고 바로 기사로 넘어가겠습니다.

전자빔 용접이란 무엇입니까?

전자빔 용접은 두 개의 유사하거나 다른 금속을 열을 사용하여 접합하고 고에너지 전자에 의해 열을 발생시키는 액체 상태 용접 공정입니다. 전자가 공작물에 고속으로 충돌할 때 운동 에너지와 열 에너지가 발생하는 두 가지 형태의 에너지 변환이 있습니다.

전자빔 용접기의 건설:

전자빔 용접기는 다음과 같은 부분으로 구성됩니다.

• 고전압 전원 공급 장치
• 전자총
• 음극 그리드
• 양극
• 광학 관찰 시스템
• 자기 렌즈
• 편향 코일
• 진공 챔버
• 작업물
• 공작물 고정 장치

이제 이 부분을 자세히 보여드리겠습니다.

고전압 전원 공급 장치:

전원 공급 장치는 두 가지 방식으로 분류됩니다. 하나는 저전압이고 다른 하나는 고전압입니다.

• 얇은 용접의 저전압 범위는 5~30kV입니다.
• 두꺼운 용접의 고전압 범위는 70~150kV입니다.

전자 총:

전자총에서 자유 전자는 뜨거운 금속 끈이나 와이어에서 열 방출을 통해 생성됩니다.

전자총의 주요 목적은 음극 그리드, 양극, 자기 렌즈 및 편향 코일의 도움으로 자유 전자를 전자빔으로 변환하는 것입니다.

음극 그리드:

이 부분에서 자유 전자가 생성됩니다. 그러나 생성된 자유전자의 전압은 매우 낮은 eV이다. 이 자유 전자를 가속하기 위해 Anode와 Emitter(Cathode)에서 생성되는 높은 전기장을 통과합니다.

양극:

양극은 음극 그리드에서 생성되는 전자를 가속하는 데 사용됩니다.

광학 관찰 시스템:

광학 보기 시스템은 전자빔이 공작물에 영향을 미치는 지점을 결정하고 설정하는 데 도움이 됩니다.

자기 렌즈:

자기 렌즈는 수렴하는 전자만 통과시킵니다. 발산 전자의 낮은 에너지를 흡수하고 강한 전자빔을 제공합니다.

편향 코일:

• 편향코일은 자기렌즈의 일종으로 음극선관에 사용된다.
• 전자빔을 화면 전체에 스캔하는 데 도움이 됩니다.

진공 챔버:

• 진공 챔버에는 공기가 없습니다. 이 기계의 용접은 진공 상태에서 이루어집니다.
• 여기에 미리 설정된 압력은 대기압보다 낮거나 대기압입니다.
• 브라운관 또는 챔버라고도 합니다.

작업물:

• 작업물이 고정구에 부착됩니다.
• 작업물은 유사하거나 유사하지 않은 금속일 수 있습니다.

공작물 고정 장치:

• 작업물 고정 장치는 고정 장치라고도 합니다. 공작물을 단단히 고정하는 데 사용됩니다.
• 비품은 주강, 스테인리스강, 주철, 고장력강 등으로 구성됩니다.

작동 원리 전자빔 용접:

전자 용접의 작동 원리는 전자빔 가공과 동일합니다. 여기에서 우리는 전자빔의 도움으로 유사한 금속 또는 이종 금속을 결합하는 데 사용합니다.

먼저 시스템에 전원을 공급합니다. 다이어그램에서 볼 수 있듯이 하나의 음극[음전하를 띠고 있음]이 부착되어 있으며 텅스텐으로 구성되어 있습니다. 그리고 양극 바로 아래가 연결되어 있습니다.

이제 우리는 30에서 175kV 주변의 전위차를 생성해야 합니다. 왜냐하면 간섭성 빛이 양극을 통과하는 음극에서 생성되고 양극이 가능한 한 그것을 가속하는 데 도움이 되기 때문입니다.

이제 가간섭성 빛이 공작물에 직접 나타나며, 가간섭성 빛 사이의 추가 간격을 줄이는 포커싱 코일이 부착됩니다.

이제 편향 코일의 도움으로 빛이 공작물에 직접 도달하고 여기 온도가 너무 높아서 공작물이 녹습니다. 운동 에너지는 이제 열 에너지로 변환됩니다.

공작물은 여기에서 고정물에 부착되고 전체 공정은 공기가 없다는 것을 의미하는 진공에서 수행됩니다. 공기가 들어오면 간섭광의 방향이 빗나가 우리가 용접하고 싶지 않은 다른 곳에 나타날 수 있습니다.

현대 전자빔 용접기의 비디오는 다음과 같습니다.

전자빔 용접의 응용:

전자 용접은 사용 범위가 넓습니다. 여기에 그 중 일부를 나열했으며 다음은 다음과 같습니다.

• 피삭재의 용접 및 천공에 사용합니다.
• 전자빔 용접은 해양, 자동차, 항공기, 제조업 등 다양한 산업 분야에서 사용됩니다.
• 방산 분야에서도 다양한 제품을 만드는데 사용됩니다.
• 비슷하거나 다른 두 금속을 접합하기 위한 것입니다.
• 내화재와 텅스텐, 세라믹 등의 접합용
• 의료 산업에서도 사용됩니다.
• 전자 용접은 25미크론 미터의 좁은 슬롯을 절단합니다.

전자빔 용접의 장점:

전자빔 용접의 장점은 다음과 같습니다.

• 전자용접에서는 충전재가 필요하지 않습니다.
• 왜곡이 거의 없습니다.
• 용접 결함도 매우 적게 나타납니다.
• 전자 용접은 단단한 재료도 용접합니다.
• 이 과정에서 얻은 표면 조도가 높습니다.
• 또한 높은 금속 접합율을 제공합니다.
• 열유효부와 용접부가 좁다.
• 이 공정은 균일한 금속과 확산 금속을 결합하는 데도 도움이 됩니다.
• 용접 과정은 연속적이고 엄격합니다.
• 피삭재는 고강도 특성을 가지며 모재 강도의 최대 95%를 유지합니다.
• 이 빔 용접 공정은 매우 정밀합니다.
• 용접 과정은 완전히 자동화되어 있습니다.

전자빔 용접의 단점:

전자빔 용접의 단점은 다음과 같습니다.

• 반숙련공이 할 수 없는 공정이므로 고도의 숙련공이 필요하므로 전자용접 공정에 대한 지식이 있어야 합니다.
• 작업물의 크기가 크지 않고, 진공 챔버로 인해 제한됩니다.
• 높은 유지 관리가 필요합니다.
• 전자 용접 장비는 고가입니다.
• 설치 및 자본 비용이 높습니다.
• 전자 용접에는 X선 방사선이 있으며 이는 인간과
• 제작비도 많이 든다.

결론:

전자빔 용접에 대한 심층적인 개요가 있습니다.

이 기사가 흥미롭기를 바랍니다. 우리는 또한 기계 공학 주제에 대한 지식 기반 기사를 많이 다루었으므로 해당 항목도 자유롭게 확인하십시오.