Soldadura por haz de electrones

SOLDADURA POR HAZ DE ELECTRONES

GENERALIDADES: “El soldado por haz de electrones (EBW) es un proceso de soldadura que produce coalescencia de metales con el calor obtenido a partir de un haz concentrado, compuesto principalmente de electrones a alta velocidad, los cuales chocan sobre la unión. El proceso se usa sin gas de protección y sin aplicación de presión”. Es un proceso de soldadura conla fusión conjunta del metal base, y posiblemente del metal de aporte, para producir un soldado. Se genera calor en la pieza de trabajo a medida que esta es bombardeada por el haz de electrones de alta velocidad. La energía cinética de los electrones se transfiere para calentar bajo su impacto. Es una fuente de calor altamente concentrado y poderoso que actúa de modo similar al arco de soldadurapor arco de tungsteno con gas o al plasma de la soldadura por arco de plasma al hacer trabajos de soldado.

El proceso de soldadura por haz de electrones se desarrollo en los años cincuenta en la industria de energía nuclear. La industria nuclear necesita soldar metales refractarios y metales reactivos. Los éxitos iniciales fueron logrados por la industria de energía nuclear francesa, seguidospor los estadounidenses. Poco tiempo después, los científicos alemanes desarrollaron su propia versión de la soldadura con haz de electrones. Desde los años setenta; ha sido posible adquirir equipo comercial el cual ha sido mejorado continuamente. La soldadura por haz de electrones es ahora un proceso popular de rápido crecimiento.
PRINCIPIOS DE OPERACIÓN: El trabajo original fue realizado bajo unalto vació usando un cañón de electrones similar al de un tubo de rayos X. En un tubo de rayos X el haz de electrones se enfoca sobre un objetivo para que se produzcan rayos X; el objetivo llega a calentarse demasiado y requiere de agua enfriadora. En la soldadura por haz de electrones; el objetivo es la pieza de trabajo, el cual absorbe el calor para llevarlo a la fase de fusión a efecto de quese efectué el soldado.
Una maquina moderna de soldadura por haz de electrones esta formada por lo menos de lo siguiente: -Un cañón de haz de electrones.-Un suministro y control de energía.-Un equipo de movimiento para el cañón y para el trabajo.-Una cámara de soldadura, con bombas de vació.-Un sistema de alineación y de visualización.-Equipo diverso auxiliar.
El cañón de haz de electrones es uninstrumento para producir y para acelerar electrones. Se forma de un emisor denominado filamento o cátodo, una copa de rejilla, un ánodo y bobinas de enfoque y de deflexión. Se almacena en un vacío fuerte.
El emisor es un filamento de tungsteno o un a varilla de tungsteno calentada por un filamento los electrones se liberan del tungsteno cuando este se calienta hasta una elevada temperatura,originando una emisión termoiónica. Los electrones liberados del cátodo o del emisor se conectan al cátodo, el cual es el polo positivo. El haz se recoge y se enfoca parcialmente y es atraído hacia el ánodo, e4l cual tiene un orificio. Mas allá del orificio del ánodo, el haz se enfoca por medio de fuerzas magnéticas generadas por la bobina de enfoque. Después de esto, el haz puede deflectarse por mediode campos magnéticos generados por las bobinas de defección. El haz abandona entonces el cañón a través de una compuerta de expulsión y choca sobre la pieza de trabajo.
El siguiente componente principal es el suministro y el control de energía. La unidad adquiere energía de la línea de servicio y proporciona la corriente del haz y normalmente menos de un amperio. El sistema tiene un controltotal del sistema de soldadura de haz de electrones. Tan bien controla el movimiento relativo entre el caño y la pieza de trabajo. Proporciona energía a las bombas de vacío y otros dispositivos. Los controles, para las maquinas soldadoras con haz de electrones deben ser muy precisos y frecuentemente son impulsados por computadora. En muchas instalaciones el cañón del haz de electrones es fijo y...