Hloubka průvaru

Metalografický výbrus zkušebních průvarů

Hloubka vniku elektronového svazku do materiálu (v pevné fázi) závisí na více faktorech. Nejdůležitější z nich jsou celkový výkon svazku a plošná hustota výkonu v průřezu svazku (jeho „zaostření“). Kromě toho závisí na poloze tzv. křižiště svazku (místa nejmenšího průřezu) vůči povrchu svařovaného předmětu. Nejhlubšího protavení se dosáhne mírně podostřeným svazkem, tj. když křižiště je pod povrchem součástky. Dále závisí hloubka vniku na rychlosti svařování a fyzikálních vlastnostech materiálu. Na energii elektronů ve svazku (tj. urychlovacím napětí) závisí hloubka vniku jen nepřímo, tím že při vyšším napětí se dosáhne vyšší plošné hustoty výkonu v křižišti svazku.

Zlepšením parametrů našeho zařízení jsme dosáhli zvýšení maximální hloubky průvaru v nerez oceli z původních 10 na nynějších asi 15 mm (při výkonu 2 kW při 60 kV). Při 50 kV se podařilo uskutečnit pro poruchu katody jen dva průtavy.

Na připojené fotografii metalografického vzorku si všimněme, že šířka přetavené oblasi je značně menší než hloubka, přibližně v poměru 1:11 v případě nejhlubšího průvaru. Stojí též za povšimnutí, že nejhlubší průvar byl dosažen při nejmenším proudu ve fokuzační čočce 785 mA při stejných hodnotách ostatních parametrů (napětí 60 kV, proudu svazku 33 mA a obvodové rychlosti zkušebního válce 10 mm/s). Dva průtavy uskutečněné při 50 kV (a ostatních parametrech stejných) jsou širší a méně hluboké než při 60 kV.

Obr. 1: Řez zkušebního válce.Obr. 1: Řez zkušebního válce. Obr. 2: Vnější vzhled zkušebních průvarů.Obr. 2: Vnější vzhled zkušebních průvarů. Obr. 3: Metalografické vyhodnocení zkušebních průvarů.Obr. 3: Metalografické vyhodnocení zkušebních průvarů.