用于钢轨焊接的电子束焊机电源系统

介绍用于钢轨焊接的电子束焊机工作原理及系统组成,分析焊机的电源系统组成。采用软开关技术减少了功率管在高速开通、关断下产生的谐波,降低开关损耗,减小电源系统体积和质量。对电源系统的主要部件进行选型设计,搭建试验电路,编制控制软件,通过调试原理样机,获得试验参数,验证了设计的合理性。该电源系统可以满足钢轨焊接对电子束焊机的要求。     

电子束熔丝增材制造大功率电子枪研制

根据电子束熔丝增材制造需求,结合理论计算,利用三维造型软件设计了电子枪结构包括阴极组件、栅极、阳极、聚焦线圈、扫描线圈;利用模拟仿真软件对电子枪结构进行优化,最终得到优化后的电子枪栅极球面直径14 mm、阳极孔径3.5 mm、阳极倾角140°、阴阳极距离10 mm、聚焦线圈匝数1 800匝、磁轭间隙30 mm、线圈内径60 mm、外径150 mm;设计了电子枪聚焦及偏转扫描驱动电路,带载测试聚焦电流最大值可达1.49 A,偏转扫描最大电流可达±1.06 A,扫描频率达2 kHz;对电子枪性能进行测试,最高耐压达到-75 kV,功率达到30 kW,TC4的熔丝增材成形效率达到5.16 kg/h。研制的电子枪结构轻便、束流品质好、成形效率高,适合于用作真空室内动枪。     

驱动桥壳电子束焊机的设计

介绍了用于中重型载货汽车驱动桥壳轴头环缝焊接的国产THDW-12型电子束焊机的设计特点,该焊机采用双电子枪和双加速高压电源的技术路线,控制系统以欧姆龙CJ1M可编程控制器为核心组成,工作节拍达到7min内焊一根桥,满足了24h三班倒的工作制使用要求。     

提高电子束焊机栅偏电源可靠性的措施

1 栅偏电源工作原理在三极电子枪中,栅偏电源的作用是在控制极和阴极(灯丝)之间提供一个静电场,用来调节灯丝发射电子的多少,并能改善电束斑点的成形,栅偏电源工作原理如图1所示,它的负载电流只是通过R_1的电流(仅为10mA以下),工作电压最大为1550V左右,但是由于工作在高电位端(在中压型电子束焊机中对地电压为50～70kV),所以低压端控制电路需用绝缘变压器T_1来隔离,电能的传递采用道变的方法来实现.     

电子束焊机用的一种阴极加热电源

提出了一种新型的电子束焊机用阴极加热电源。本电源采用推挽逆变电路来实现功率转换 ,效率高、体积小。控制电路采用专用脉宽调制集成控制芯片 ,电路结构简单 ,便于调试和维修。电源还设置了软启动及过流保护电路 ,以防逆变功率开关管的损坏     

提高电子束焊机栅偏电源可靠性的措施

１栅偏电源工作原理在三极电子枪中，栅偏电源的作用是在控制极和阴极（灯丝）之间提供一个偏置电压，用来调节电子束电流的大小，并能改善电子束斑点的成形。本文介绍的电源的栅偏原理线路如图１所示，它的负载电流只是通过Ｒ１的电流（１０ｍＡ），工作电压最大为１５０...     

法国产CT4型横拼双金属专用真空电子束焊机原理与构造

试述法国TECHMETA公司产的CT4型横拼双金属专用真空电子束焊机原理与构造，其中主要阐述电子枪控制电路板的原理。     

高稳定度的电子束焊机阴极电源及测试方法

1　前言电子束焊机中的阴极 (俗称灯丝 )是电子枪中的核心部件。只有在给灯丝通上电流后 ,加热到足够的温度 (如钨带灯丝为 2 90 0℃ )才能使其逸出电子 ,这样就要求该电流非常稳定 ,以免影响束流的稳定度。同时 ,由于在灯丝一端加有 60ｋＶ的负高压 (即加速电压 ) ,所以灯丝电源还必须有一个隔离变压器 ,使得低压端与高压端分开 ,这样要测量实际下束时的灯丝电流就要用特别的方法。图 1为电子枪的原理示意图。图 1　电子枪原理示意图2　灯丝电源及工作原理灯丝电流的调整是采用调节灯丝供电变压器一次侧交流电压的方法。交流的调整方法很多…     

间热式电子枪阴极加热电源的研制

介绍间热式电子枪阴极加热电源的工作特点，提出对加热功率进行间接检测的方法。为了实现加热功率的稳定控制，给出了一种有效的方法，即对轰击电源采取稳压调节，依靠调节灯丝电流来稳定轰击电流。     

基于LLC谐振变换器的电子束焊机灯丝电源的设计

为提高电子束焊机灯丝电源的效率,降低其体积和减少电压谐波,设计了一种基于L LC谐振变换器的灯丝电源的系统。分析LLC谐振的工作原理,用基波分析法分析电压增益,绘制Q值曲线。同时引入固定逆变电路的占空比和频率,通过调整母线电压大小来改变输出电压大小的方法,实现了输出电压范围内功率管的软开关。最后通过一台输出电压10 V、电流15 A的试验样机验证了试验的设计合理性。     

Automatic electron beam alignment adjustment system and automatic filament current adjustment system for electron beam welder

Recently, the electron beam welders with high acceleration voltage (more than 100 kV) and high electrical power (more than 15 kW) have been reviewed the role of the high-energy electron beam density again, due to space or aircraft development or automobile industry desired high productivity and high accurate welding for saving energy. NEC group have supplied these electron beam welders. This time, the automatic alignment adjustment system of the electron beam orbit and the automatic adjustment system of filament current were developed and put to a practical use. As a result, the great effectiveness for the stability of welding quality was apparent.     

基于可编程控制的扫描电子束加工技术

在通用真空电子束焊机的基础上配置两对电子束偏转线圈、工控机多功能数据采集卡、功率放大器、可编程控制器以及虚拟仪器软件LabVIEW等，构建一个电子束扫描控制系统。利用该系统可对电子束扫描轨迹、扫描频率以及加热区域电子束能量密度的分配进行离线编辑和在线调节。使用该系统进行了不锈钢毛细管板结构的钎焊试验，钎焊接头质量满足结构技术规范。对铌钛异种合金采用不对称热输入的扫描加热方式进行焊接，获得了铌、钛熔化量相当，焊缝形状对称的焊接接头。对于不能直接焊接的异种金属(如Re—Ti)，可使用该系统的扫描加热技术，通过粉末冶炼制备中间过渡层。     

EBY1-60×134型电子束焊机控制系统的设计

介绍了EBY1-60×134型法兰环缝局部真空电子束焊机的基本组成及作用,对该焊机的控制系统的组成和工作原理进行了分析,提出以工控机作为上位机控制核心,可编程控制器作为下位机控制核心的控制系统主要组成,设计了上位机工控机的控制软件,下位机PLC的控制软件,实现对法兰环缝局部真空电子束焊机的真空系统控制、焊接过程控制和焊接工艺过程的数据管理,应用该设备已成功地焊接了某大型航天飞行器典型结构件上的法兰环缝。设备运行表明:焊机的控制系统硬、软件设计合理,功能完善,工作可靠,满足了法兰环缝局部真空电子束焊接的需要。     

电子束钎焊接头温度计算机控制系统

研究了电子束钎焊接头温度高精度数字PID控制系统。为了在钎焊过程中使接头温度在所设定的钎焊温度下保持恒定,基于计算机控制及离散控制理论,建立了钎焊温度数字PID控制模型及控制器。通过开环和闭环阶跃响应确定电子束钎焊被控对象类型,在PID模型参数整定过程中比较了扩充临界比例度法及扩充响应曲线法的整定效果。为了得到最优PID参数,采用归一化方法对电子束钎焊数字PID控制器参数进行在线优化。为了进一步提高控制系统的动态性能,采用积分分离PID算法。结果表明,可以达到超调极小、不需调整时间的控制效果,温度控制准确度可达±2.5℃。     

电子束焊机电源控制系统的设计与实现

电子束焊机高压加速稳压电源输出电压的稳定是保证电子束焊接质量的前提条件,传统的高压加速稳压电源电路结构复杂、体积大.为此设计了一种电子束焊机高压加速稳压电源控制系统,主电路采用PWM buck-boost变换器结构,其较高的升压比降低了升压变压器的升压比,与传统的同类电源相比,体积更小,电路更为简单;分析了系统主电路特性和工作过程,建立了系统电路小信号模型,采用了滞后-超前校正补偿的控制方式.结果表明,系统具有响应速度快、可靠性和控制精度高、抗干扰能力强等特点.     

新型PWM-BUCK电子束焊机稳定高压电源的设计

设计了一种新型PWM-BUCK电子束焊机高压加速稳压源电路系统,系统内设精密开关限流电路,能有效防止浪涌电流和过流的产生,提高了系统工作的可靠性和稳定性.通过SABER仿真,全面分析了系统的开、闭环特性,结合系统特点提出了一个含电源前馈补偿的PID控制器,同时论述了控制器的参数设计原理和步骤.结果表明,系统具有稳压精度高、动态特性好、换能效率高、工作条件要求低、整机系统可靠性高等优点.     

大功率电子枪的新型LaB6阴极

轰击式LaB6阴极是一种电子枪的新型阴极,它不仅具有良好的电子光学系统结构,而且电子发射能力强大,对大功率电子枪的研制和开发具有重要意义。论述了新型轰击式LaB6阴极的工作原理、研究的意义、阴极材料的选择,并完成了轰击式阴极的设计和计算,设计完成了轰击式LaB6阴极的试验装置。通过试验得到,该轰击式LaB6阴极在阴极温度为1843K时具有最大发射电流450mA,其发射电流密度为3．58A／cm^2。列举了典型试验数据并进行分析,得到所选用的LaB6的发射常数A为21．33,逸出功Фs为2．6eV,这与理论值非常接近,证明了试验的准确性和可靠性,该试验结果为大功率电子枪的研究开发、为大功率电子束焊接设备的研制奠定了基础。     

Investigation on gradient material fabrication with electron beam melting based on scanning track control

A new electron beam control system was developed in a general vacuum electron beam machine by assembling with industrial control computer, programmable logic control （PLC）, deflection coil, data acquisition card, power amplifier, etc. In this control system, scanning track and energy distribution of electron beam could be edited off-line, real-time adjusted and controlled on-line. Ti-Mo gradient material （GM） with high temperature resistant was fabricated using the technology of electron beam melting. The melting processes include three steps, such as preheating, melting, and homogenizing. The results show that the GM prepared by melting technology has fine appearance, and it has good integrated interface with the Ti alloy. Mo and Ti elements are gradually distributed in the inter.face of the gradient material. The microstructure close to the Ti alloy base metal is α ＋ β basket-waver grain, and the microstructure close to the GM is a single phase of β solid solution.     

电子束焊机用调幅式PWM型快速栅偏压电源

介绍了电子束焊机用电子束流快速控制原理。根据电子束焊接工艺对电子束流控制系统的要求,设计了一种调幅式ＰＷＭ型快速控制电路。利用ＰＬＣ的特殊功能模块技术,较好地实现了电子束流的上升梯度和下降梯度的方便调节。电源的控制系统工作可靠、功率转换效率高、电路结构简单、维修方便。电源的各项技术要求满足电子束焊接工艺需要。