ISSN:
0933-5137
Keywords:
Chemistry
;
Polymer and Materials Science
Source:
Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
Topics:
Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics
Description / Table of Contents:
Cathode Deterioration During Electron Beam Welding In industrial practice, the integration of electron beam welding units into production lines requires the monitoring of a great number of main process parameters in order to provide for constant seam quality and undisturbed process behaviour. However, in these monitoring systems the condition of the cathode is generally not taken into consideration.Due to ion bombardement and partial evaporation of the cathode material, the emitting surface will be damaged resulting in a changed emission behaviour. In a further step, the cathode will break down, causing an unpredictable interruption of the weld process.The knowledge of the effective damage mechanisms is a basic assumption to forecast the life time of tungstencathodes resulting in an increase of process security. The level of the cathode damage is determined by means of SEM analyses after a defined operating time. The investigations show that the life time of tungstencathodes mainly depends on the welding material. For example, the life time of cathodes used for welding aluminium will be 4 hours only, while 9 hours can be achieved in welding steel.
Notes:
Die Integration von Elektronenstrahl(EB)-schweißanlagen in Fertigungsanlagen erfordert in der industriellen Praxis im Hinblick auf eine gleichbleibende Nahtqualität-sowie einen störungsfreien Prozeßablauf die Überwachung einer Vielzahl der Prozeßbestimmenden Parameter. Der Betriebszustand der Kathode ist dagegen bisher weitgehend unberücksichtigt geblieben.Aufgrund von Ionenbeschuß und Verdampfen des Kathodenwerkstoffs während des Betriebs wird die Emissionsfläche der Kathode soweit geschädigt, daä sie zunächst ein verändertes Emissionsvermögen aufweist, bevor sie im weiteren Verlauf ausfällt. Letzteres hat zur Folge, daß der Schweißprozeß unvorhersehbar unterbrochen und eine kontinuierliche Fertigung gestört wird.Voraussetzung für eine Lebensdauervorhersage von Wolfram Bandkathoden, die zum Ziel hat, die Prozeßsicherheit zu erhöhen, ist die Kenntnis der wirksamen Schädigungsmechanismen. In Standzeitversuchen wird der Schädigungsgrad der kathoden anhand von rasterelektronenmikroskopischen Untersuchungen ermittelt. Diese haben gezeigt, daß die Lebensdauer von Wolfram Bandkathoden in starkem Maße von dem zu schweißenden Werkstoff abhängig ist. So weisen Kathoden beim Schweißen von Aluminium aufgrund des erhöhten Ionenstroms im Vergleich zu Stahl (ungefähr 9 Stunden) nur eine Lebensdauer von etwa 4 Stunden auf.
Additional Material:
12 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/mawe.19900211211
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