Тенденции развития энергетических комплексов для электронно-лучевой сварки, перфорации и аддитивных технологий с ускоряющими напряжениями выше 100 кВ

А. В. Щербаков; Д. А. Гапонова; А. Л. Гончаров; А. П. Слива; А. С. Кожеченко; В. К. Драгунов

doi:10.34831/EP.2022.30.44.006

Тенденции развития энергетических комплексов для электронно-лучевой сварки, перфорации и аддитивных технологий с ускоряющими напряжениями выше 100 кВ

А. В. Щербаков, Д. А. Гапонова, А. Л. Гончаров, А. П. Слива, А. С. Кожеченко, В. К. Драгунов

Аннотация

Обоснована актуальность перехода на повышенные ускоряющие напряжения для реализации технологий электронно-лучевой сварки, перфорации и процессов аддитивного формообразования изделий методом селективного плавления металлических порошков. Проведен анализ представленных на рынке зарубежных образцов энергетических комплексов их составных элементов - электронных пушек и источников электропитания, который показал, что конструкции пушек базируются на технических решениях, полученных более 40 лет назад. Это применение массивных изоляторов, увеличивающих габаритные размеры и массу электронной пушки, а также катодов прямого накала, что повышает требования к конструкции электрического ввода и кабеля. Показана перспективность создания новых конструкций с учетом современных требований и стандартов технологии производства. Описана конструкция лабораторного макета электронной пушки с ускоряющим напряжением 120 кВ, разработанной в НИУ "МЭИ".

Ключевые слова

электронная пушка; энергоблок; инверторный источник электропитания; высоковольтный изолятор; сварка; аддитивные технологии

Полный текст:

PDF

Литература

Sayegh, G. An international history of electron beam welding / G. Sayegh, O. K. Nazarenko, W. Dietrich, H. Irie, D. von Dobeneck // Pro-Beam, Munchen, Germany, 2015.

Kцrner, C. Additive manufacturing of metallic components by selective electron beam melting - a review / C. Kцrner // International Materials Reviews, Volume 61, 2016. - Issue 5. - Pp. 361 - 377.

Cordero, Z. C. Powder bed charging during electron-beam additive manufacturing / Z. C. Cordero, H. M. Meyer III, P. Nandwana, R. R. Dehoff. // Acta Materialia, Volume 124. - 2017. - Pp. 437 - 445.

Steigerwald, K. H. Method and means for welding using a controlled beam of charged particles / K. H. Steigerwald // Pat. No 2,987,610, filed May, 29, 1959.

https://www.sst-ebeam.com/images/download center/englisch/sst_broschueren/brochure_ebo- gen_en.pdf.

https://produktech.com/wp-content/uploads/CVE_Brochure.pdf.

Амелина, О. Д. Вакуум-плотная корундовая керамика на основе ультрадисперсных порошков / О. Д. Амелина, С. Б. Нестеров // Наноиндустрия. - 2010. - № 5. - С. 40 - 41.

Shcherbakov, A. V. Switching processes in power sources for electron beam welding with formation of high-voltage breakdown / A. V. Shcherbakov // Welding International, 2011. - Vol. 26, Issue 3. - Pp. 221 - 226

Felba, J. A new generation of power supplies for electron beam welding machines /j. Felba, W. Sielanko. // Vacuum, Vol. 77 (2005), Issue 4, DOI: 10.1016/j.vacuum.2004.09.003.

https://ru.made-in-china.com/co_sqboer/pro- duct Electron-beam-welder-high-voltage-po- wer-supply-6kW-150kV-EB-380-6kW-150kV- F30A-B2kV_euroregiy.html.

https://www.j-schneider.de/en/high-voltage- power-supplies/high-voltag-power-supply/hv- system-solutions.

https://www.technix-hv.com/sr-15000-watts- and-more.php.

Осипов, И. В. Оборудование тэта для электронно-лучевых аддитивных технологий / И. В. Осипов, А. Г. Рау, Г. В. Семенов / Аддитивные технологии: настоящее и будущее / Материалы VII Международной конференции. Москва, 2021. - С. 305 - 313.

DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2022.30.44.006