Швы с глубоким и узким проплавлением при минимальных деформациях свариваемых деталей позволяет получать электронно-лучевая сварка. Этот метод перспективен для сварки блоков зубчатых колес из готовых термически обработанных заготовок. На рис. 1 (лист 223) и 2 показаны детали ко­робки передач автомобиля, свариваемые электронно-лучевой сваркой. Сборка деталей под сварку должна обеспечить отсутствие зазора по сопрягаемым торцовым поверхностям и гарантированный натяг по сопрягаемым цилиндрическим поверхностям. Для обеспечения сборки кольца 1 (рис. 3) муфты синхронизатора с зубчатым колесом 2 на кольце со стороны сопрягаемого с зубчатым колесом торца делается фаска, а на внутренней сопрягаемой цилиндрической поверхности выполняется не­сколько канавок а глубиной 0,2 ... 0,4 мм для удаления” воздуха из полости А в процессе создания вакуума в камере сварочной установки.

Для сборки блоков зубчатых колес наряду с электронно-лучевой сваркой может применяться и сварка лазером. Этот процесс вследствие высокой концентрации энергии обеспечивает малый объем расплавленного металла. Для снижения жесткости соединения и уменьшения скорости охлаждения металла в зоне сварного шва на деталях протачивают технологические канавки (рис, 2). В отдельных случаях при небольших нагрузках детали блоков зубчатых колес могут быть соединены с помощью клея (рис. 4) , однако точность таких соединений ниже, чем сварных.

Сварные диафрагмы паровых турбин (рис.5) изготовляют с применением дуговой или электрон­но-лучевой сварки. Диафрагма состоит из обода 1, внешней 2 и внутренней 4 бандажных лент, на­правляющих лопаток 3 и тела диафрагмы 5. Как правило, лопатки устанавливают в пазы бандажных лент с углублением 2 ... 3 мм и приваривают к ним. Соединение направляющих лопаток с бандажной лентой и ободом показано на рис. 6. Обозначения позиций соответствуют рис. 5. При дуговой сварке указанных соединений из теплоустойчивых сталей могут возникать холодные трещины. Эти дефекты исключаются при применении электронно-лучевой сварки диафрагм (рис. 7, а, б) . Для улучшения формирования корня шва и снижения в этом месте концентрации напряжений в ободе 1 и теле диафрагмы 2 делают небольшие прямоугольные выточки а.

Технология изготовления лопаток газовой турбины мощностью 300 ... 800 тыс. кВт предусматри­вает сварку пакетов, состоящих из двух лопаток (лист 224, рис. 8). Каждый пакет лопаток 1 и 3 сва­ривается тремя швами. Верхний шов (рис. 8, а) соединяет лопатки по наружному ободу, два других шва проходят по боковым граням хвоста лопаток (рис. 8, б). Для качественного формирования нача­ла шва используют входные планки 2 и 4.

Схема специализированной установки для электронно-лучевой сварки пакетов лопаток показана на рис. 9. Вакуумная камера 6 представляет собой полый барабан, который своими цапфами опира­ется на две стойки 10. Червячная пара 2 может поворачивать камеру относительно горизонтальной оси. При неподвижной вакуумной системе возможность вращения камеры обеспечивается сколь­зящим вакуумным уплотнением, расположенным на левой цапфе. В камере имеются три электрон­ных пушки, Электронная пушка 8 размещена в правой цапфе каретки 9, обеспечивающей верти­кальное перемещение пушки вдоль стыка с рабочей и маршевой скоростью и продольное установоч­ное перемещение, которое производится вручную с помощью пары винт — гайка и маховичка, выве­денного наружу. Электронные пушки 7 расположены в коробах верхней и нижней крышек и могут перемещаться от приводов 4 в продольном направлении. Кроме того, они имеют механизмы устано­вочного углового перемещения. Свариваемые лопатки 3 крепят на поворотном столе 5.

Для загрузки деталей камера имеет съемную верхнюю крышку. Порядок загрузки следующий. Камеру переворачивают верхней крышкой вниз, к крышке подходят подвижные кронштейны 7, ко­торые принимают крышку и опускают ее вниз. Открытую камеру разворачивают разъемом вверх. Краном опускают и устанавливают на поворотный стол 5 диск с пакетом лопаток или диафрагму и закрепляют захватами. Камеру вновь разворачивают разъемом вниз и закрывают крышкой. Далее включают вакуумные насосы. Откачка вакуума может совмещаться с поворотом камеры в рабочее положение.

Применение электроннолучевых установок с поворотными камерами позволяет значительно со­кратить рабочий цикл и уменьшить объем вакуумных камер. Другое направление повышения произ­водительности электронно-лучевой сварки связано с применением многолучевых электронных пу­шек. Например, для сварки сепараторов шарикоподшипников (рис. 10) применена девятилучевая газоразрядная электронная пушка, схема которой показана на рис. 11.

Для формирования девятилучевого пучка электронно-оптическая система имеет плоский смен­ный катод 2, закрепленный на катододержателе 1, и узел формирующих электродов, состоящий из диафрагмы-анода 3, модулирующего электрода 4 и экрана 5. Девять соосных отверстий а, б и в, про­ходящих соответственно через детали 3, 4 и 5, расположены равномерно по окружности диаметром 53,5 мм и формируют девять сварочных электронных лучей. Таким образом, сварка всех девяти то­чек на сепараторе про исходит одновременно, что в сочетании с системой вакуумного шлюзования шарикоподшипников в зону сварки обеспечивает высокую производительность, требующуюся в ус­ловиях массового производства.