DIN 32511-2007 Welding - Electron beam process for material treatment - Terms for processes and equipment《焊接 材料处理用电子束加工方法 加工设备术语》.pdf

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1、Mrz 2007DEUTSCHE NORM Normenausschuss Schweitechnik (NAS) im DINPreisgruppe 14DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e.V., Berlin, gestattet.ICS 01.040.25; 25.160.10!,pra“9777962www.din.deDDIN

2、32511Schweien Elektronenstrahlverfahren zur Materialbearbeitung Begriffe fr Prozesse und GerteWelding Electron beam process for material treatment Terms for processes and equipmentSoudage Procd par faisceau lectronique pour le traitement des matriaux Termes pour procds et matrielsAlleinverkauf der N

3、ormen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN 32511:1994-06www.beuth.deGesamtumfang 34 SeitenDIN 32511:2007-03 2 Inhalt Seite Vorwort .3 1 Anwendungsbereich 4 2 Normative Verweisungen.4 3 Einteilung und Kurzzeichen.4 4 Verfahrensprinzip .4 5 Begriffe fr Elektronenstrahlprozesse und -gerte.

4、5 Stichwortverzeichnis.33 Bilder Bild 1 Einrichtungen zum Erzeugen und Fhren des Elektronenstrahls sowie zum Bewegen des Werkstcks whrend des Schweiens . 20 Bild 2 Geometrische Beschreibung des Elektronenstrahls . 21 Bild 3 Verschiedene vakuumtechnische Einrichtungen und Drcke in Elektronenstrahl-Sc

5、hweianlagen . 22 Bild 4 Definition von Axial- und Radialnhten . 23 Bild 5 Benennungen an der Schweinaht 23 Bild 6 Angabe verschiedener Fokuslagen 24 Bild 7 Divergenzwinkel und Bereich der Strahlkaustik. 24 Bild 8 Strahlstrom, Strahlauftreffstrom, Durchtrittsstrom und Werkstckstrom. 25 Bild 9 Prinzip

6、 des lichtoptischen Einblicks 26 Bild 10 Prinzip des elektronenoptischen Einblicks. 27 Bild 11 Begriffe des Strahloszillierens 28 Bild 12 Mabuchstaben an der Schweinaht. 28 Bild 13 Definition von Begriffen fr das Schweien von Rundnhten 29 Bild 14 Schweien unterschiedlicher Werkstoffe mit bergangswer

7、kstoff . 30 Bild 15 Schweien unterschiedlicher Werkstoffe mit Zwischenlagenwerkstoff 30 Bild 16 Definition des Kippwinkels 31 Bild 17 Definition des Neigungswinkels 31 Bild 18 Definition fr schleppendes und stechendes Schweien . 32 DIN 32511:2007-03 3 Vorwort Diese Norm wurde vom Gemeinschaftsaussch

8、uss NA 092-00-15 AA Elektronenstrahlschweien (DVS AG V 9.1)“ im Normenausschuss Schweitechnik (NAS) erstellt. Die Begriffe sind in Abschnitt 5 alphabetisch geordnet. nderungen Gegenber DIN 32511:1994-06 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Begriffe wurden berarbeitet und ergnzt; b) Laserstrahlv

9、erfahren sind nicht mehr Bestandteil der Norm; c) Titel wurde entsprechend gendert. Frhere Ausgaben DIN 32511: 1997-08, 1994-06 DIN 32511:2007-03 4 1 Anwendungsbereich Diese Norm definiert prozess- und gertetechnische Begriffe verschiedener Materialbearbeitungsverfahren mit Elektronenstrahlen, wie z

10、. B.: Schweien; Bohren, Perforieren; Oberflchen- bzw. Randschichtbehandlungen. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die let

11、zte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN EN 1011-7:2004-10, Schweien Empfehlungen zum Schweien metallischer Werkstoffe Teil 7: Elektronenstrahlschweien; Deutsche Fassung EN 1011-7:2004 DIN EN 10052, Begriffe der Wrmebehandlung von Eisenwerkstoffen DIN EN ISO

12、 11145, Optik und optische Instrumente Laser und Laseranlagen Begriffe und Formel-zeichen DIN EN ISO 17659:2005-09, Schweien Mehrsprachige Benennungen fr Schweiverbindungen mit bildlichen Darstellungen (ISO 17659:2002); Dreisprachige Fassung EN ISO 17659:2004 DIN ISO 857-1, Schweien und verwandte Pr

13、ozesse Begriffe Teil 1: Metallschweiprozesse 3 Einteilung und Kurzzeichen Fr den Elektronenstrahl ist nach DIN ISO 857-1 das Kurzzeichen EB (en: Electron Beam) festgelegt. Fr das Elektronenstrahlschweien an der Atmosphre ist das Kurzzeichen NV-EBW (en: Non Vacuum Electron Beam Welding) vorgesehen. Z

14、ur Unterscheidung der einzelnen Materialbearbeitungsverfahren ist folgende Schreibweise anzuwenden: Elektronenstrahlschweien EB-Schweien Elektronenstrahlschweien an der Atmosphre NV-EB-Schweien Elektronenstrahlbohren EB-Bohren Das Elektronenstrahlschweien gehrt zur Gruppe der Schmelzschweiprozesse m

15、it dem Energietrger Strahl. 4 Verfahrensprinzip Die zur Materialbearbeitung erforderliche Wrme entsteht durch Umwandlung der Energie eines fokussierten Strahls bei dessen Auftreffen auf und beim Eindringen in das Werkstck. Die EB-Materialbearbeitungsverfahren werden bevorzugt unter Vakuum durchgefhr

16、t. DIN 32511:2007-03 5 5 Begriffe fr Elektronenstrahlprozesse und -gerte 5.1 Ablenksystem en: deflection system Anordnung elektromagnetischer Spulen zum Ablenken des Elektronenstrahls ANMERKUNG Siehe Bild 1. 5.2 quivalenter Strahldurchmesser en: equivalent beam diameter Durchmesser eines Kreises in

17、der Ebene senkrecht zur Strahlachse, innerhalb dessen u % der gesamten Strahlenergie bzw. -leistung auftreffen BEISPIEL d90fr u = 90 % der Strahlleistung. 5.3 Aperturwinkel en: aperture angle siehe Divergenzwinkel 5.4 Arbeitsabstand en: working distance AwAbstand zwischen der Oberflche der Bearbeitu

18、ngsstelle und einer festgelegten Bezugsflche (z. B. Arbeitskammerwand, Schutzschild, beim NV-EBW: Unterkante Druckstufensystem) mit definiertem Abstand zur Linsenhauptebene ANMERKUNG Siehe Bild 2. 5.5 Arbeitsdruck en: working pressure PAdie Schweistelle umgebender Druck ANMERKUNG Siehe Bild 3. 5.6 A

19、rbeitsgas en: process gas Gas zur Reduzierung der Restgasdichte im Druckstufensystem ANMERKUNG Siehe auch Druckstufensystem. 5.7 Atmosphren-Elektronenstrahl-Schweianlage en: electron beam installation for welding at atmosphere NV-EBW Non-Vacuum-Electron-Beam-Welding-Anlage, bei der ein im Hochvakuum

20、 erzeugter Elektronenstrahl ber Druckstufensysteme ausgeschleust wird, so dass an Atmosphre geschweit werden kann ANMERKUNG Siehe auch Hochvakuum und Druckstufensysteme. DIN 32511:2007-03 6 5.8 Ausheizen en: filament peaking Einstellen der Katodentemperatur zum Erreichen eines gesttigten Raumladungs

21、betriebes ANMERKUNG Siehe auch Raumladungsbetrieb. 5.9 Axialschweien en: axial welding Rundnahtschweien mit einem zur Rotationsachse des Werkstckes parallelen Strahl ANMERKUNG Siehe Bild 4. 5.10 Badsttze en: weld bead support siehe Schmelzbadsicherung 5.11 Beschleunigungsspannung en: accelerating vo

22、ltage elektrische Potentialdifferenz zwischen Katode und Anode DIN EN 1011-7:2004-10 5.12 Blanking-System en: blanking system Vorrichtung zum Ablenken des Elektronenstrahls auf einen Auffnger als Unterbrechung des Material-bearbeitungsvorganges, insbesondere beim Elektronenstrahlbohren 5.13 Blindnah

23、t en: bead on plate weld Schmelznaht, die keine Werkstcke verbindet ANMERKUNG Siehe Bild 5. 5.14 Cross-Jet en: cross jet Gasstrahl zum Abschirmen von Druckstufensystemen gegen Schweispritzer und Metalldmpfe ANMERKUNG Siehe auch Druckstufensystem. 5.15 Crossover en: crossover Schnittpunkt von Elektro

24、nenbahnen zum engsten Querschnitt (in der Strahlquelle) 5.16 Defokussierung en: defocussing Abweichung vom Oberflchenfokus ANMERKUNG Siehe Bild 6 und Fokuslage. DIN 32511:2007-03 7 5.17 Divergenzwinkel en: divergence angle Winkel zwischen der Achse und der ueren Begrenzung eines fokussierten Strahls

25、 ANMERKUNG Siehe Bild 7. 5.18 Druckstufe en: pressure stage Blende oder Drossel in Strahlachse zum Erzeugen und Stabilisieren einer Druckdifferenz ANMERKUNG Siehe Bild 3. 5.19 Druckstufensystem DSS en: pressure stage system vakuumtechnische Einrichtungen bei Atmosphren-Elektronenstrahl-Schweianlagen

26、 ANMERKUNG Siehe Atmosphren-Elektronenstrahl-Schweianlage. 5.20 Durchtrittsstrom en: transmitted current beim Schweien eines Werkstcks an der Nahtunterseite austretender restlicher Teil des Strahlstroms ANMERKUNG Siehe Bild 8 und Strahlstrom. 5.21 Einbrandkerbe en: undercut siehe Randkerbe 5.22 Einl

27、egewerkstoff en: interpass material Zusatzwerkstoff zwischen den Stoflchen zum metallurgischen Beeinflussen der Schmelzzone, der vollstndig aufgeschmolzen wird ANMERKUNG Siehe Bild 15. 5.23 Einstrahlwinkel en: radiation angle; penetration angle Winkel zwischen Elektronenstrahl-Lngsachse und Werkstck

28、oberflche an der Auftreffstelle 5.24 Einzelpulsbohren Perforieren en: single pulse drilling Bohrung, die mit einem einzigen Puls erzeugt wird 5.25 elektronenoptische Sule en: beam column Strahlgenerator ohne die elektrische Versorgung fr Beschleunigungsspannung und Magnetspulen DIN 32511:2007-03 8 5

29、.26 elektronenoptischer Einblick en: electron optical viewing system Einrichtung zum Positionieren des Werkstckes, zur Nahtverfolgung und zum Justieren des Elektronenstrahls mittels Rckstreuelektronen ANMERKUNG Siehe Bild 10 und Justieren. 5.27 Elektronenstrahl-Glhen en: electron beam annealing Glhe

30、n nach DIN EN 10052 mit dem Elektronenstrahl 5.28 Elektronenstrahl-Hrten en: electron beam hardening Hrten nach DIN EN 10052 mit dem Elektronenstrahl 5.29 Elektronenstrahl-Legieren en: electron beam alloying thermochemische Behandlung nach DIN EN 10052 mit dem Elektronenstrahl und Zusatzwerkstoff al

31、s rtlicher Schmelz- und Erstarrungsprozess 5.30 Emissionsflche en: emission area durch thermische oder Feldemission wirksamer Teil der Katode 5.31 Entlftungsffnung en: vent ffnung zum Be- und Entlften von Hohlrumen in Werkstcken 5.32 Entmagnetisieren en: de-magnetizing Reduzieren des Restmagnetismus

32、 an ferromagnetischen Werkstoffen 5.33 Feinvakuum-Schweianlage en: partial (soft) vacuum welding system Schweianlage mit einem Arbeitsdruck von etwa 1 Pa bis 101 Pa(= 102mbar bis 103mbar) ANMERKUNG Siehe auch Arbeitsdruck. 5.34 Fokusabstand en: focus distance AFAbstand zwischen halber Hhe des Fokuss

33、ierspulengehuses und dem Strahlfokus ANMERKUNG Siehe Bild 2 und Fokussieroptik. DIN 32511:2007-03 9 5.35 Fokusdurchmesser en: focus diameter kleinster Strahldurchmesser nach einer fokussierenden Optik ANMERKUNG Siehe Bild 7 und Strahldurchmesser. 5.36 Fokuslage en: focus position Position des Strahl

34、fokus entlang der Strahlachse, bezogen auf die Oberflche der Bearbeitungsstelle ANMERKUNG 1 Beim NV-EBW liegt der Fokus im Druckstufensystem. ANMERKUNG 2 Siehe Bild 6. 5.37 Fokussierspule en: focusing coil elektromagnetische Linse zum Fokussieren des Elektronenstrahls ANMERKUNG Siehe Bild 1. 5.38 Fu

35、nktionsgenerator en: function generator Generator, der vorgegebene oder frei programmierbare Ablenkfiguren zur Strahlablenkung, zum Strahl-oszillieren oder zum Strahlspringen erzeugt 5.39 Generatordruck en: generator pressure pQDruck in der Strahlquelle des Strahlgenerators ANMERKUNG Siehe Bild 3. 5

36、.40 Gesamtwirkungsgrad en: total efficiency Produkt aus dem Prozesswirkungsgrad, dem Wirkungsgrad der Strahlfhrung, der Strahlformung und der Strahlerzeugung ANMERKUNG Siehe Prozesswirkungsgrad. 5.41 Glttungsschweien en: cosmetic welding oberflchiges Wiederaufschmelzen der Schweinaht zur Qualittsver

37、besserung ANMERKUNG Das Glttungsschweien erfolgt mit einem defokussierten oder oszillierenden Strahl. DIN 32511:2007-03 10 5.42 Heftnaht Heftlage en: tack weld Naht, die die zu schweienden Teile in erforderlicher Position hlt bis die Schweiung ausgefhrt ist ANMERKUNG Das Schweien der Heftnaht erfolg

38、t mit verringerter Strahlleistung zur Fixierung der Bauteile. 5.43 Heizstrom en: heating current Strom zum Erwrmen der Katode 5.44 Hochvakuum-Schweianlage en: high (hard) vacuum welding system Schweianlage mit einem Arbeitsdruck von 101Pa ( 103mbar) ANMERKUNG Siehe auch Arbeitsdruck. 5.45 Humpingeff

39、ekt en: humpingeffect Nahtunregelmigkeiten durch instabile Strmungsvorgnge im Dampfkanal-Schmelzmantel bei hohen Schweigeschwindigkeiten 5.46 Justieren en: adjustment Zentrieren (Zentrierspulen), Stigmatisieren (Stigmatorspulen) und Fokussieren (Fokussierspulen) ANMERKUNG Siehe Zentrierspulen; Stigm

40、aturspulen und Fokussierspulen. 5.47 Katodenheizung en: cathode heating direkte Katodenheizung durch Widerstandserwrmen bzw. indirekte Katodenheizung durch Elektronenbeschuss oder induktive Heizung 5.48 Kaustik en: caustic Bereich zwischen dem doppelten Fokusdurchmesser (dFO) eines um den Fokus dive

41、rgierenden Strahls ANMERKUNG Siehe Bild 7. 5.49 Kippwinkel en: tilt angle Winkel fr die Drehung eines Werkstcks um eine Achse parallel zur Schweirichtung ANMERKUNG Siehe Bild 16. 5.50 Kosmetiknaht en: cosmetic seam Ergebnis des Glttungsschweiens DIN 32511:2007-03 11 5.51 Leistungsflussdichte en: pow

42、er density Strahlleistung bezogen auf die jeweilige Strahlquerschnittsflche ANMERKUNG Siehe auch DIN EN ISO 11145. 5.52 lichtoptischer Einblick en: lightoptical viewing system Einrichtung zum Positionieren des Werkstckes, zum Beobachten des Schweiprozesses und zum Justieren des Elektronenstrahls ANM

43、ERKUNG Siehe Bild 9 und Justieren. 5.53 Linsenausleuchtung en: lens irradiation Verhltnis der Strahlquerschnittsflche zur freien Linsenflche in Linsenebene 5.54 Linsenstrom en: lens current Strom, der durch die elektromagnetische Wicklung der Linse zum Fokussieren des Elektronenstrahls bzw. zum Eins

44、tellen der Fokuslage fliet 5.55 Mehrbahntechnik en: multi-track technology gleichzeitiges Schweien mehrerer Nhte durch schnelles Springen des Strahls quer zur Schweirichtung 5.56 Mehrfokustechnik en: multi-focus technology Verndern der rumlichen Strahlfokuslage durch schnelles Springen des Strahlfok

45、us zwischen zwei Positionen in Z-Richtung ANMERKUNG Z. B. gleichzeitiges Schweien und Gltten oder online-Nahtsuche. 5.57 Mehrprozesstechnik en: multi-process technology schnelles Springen des Strahls in Nahtrichtung mit gleichen oder unterschiedlichen Parametern ANMERKUNG Z. B. gleichzeitiges Vorwrm

46、en, Schweien und Nahtgltten (Kosmetiknaht). 5.58 Mehrstrahltechnik en: multi-beam technology sprunghaftes Verndern der rumlichen Lage eines Strahlflecks mit oder ohne Leistungsvernderung, mit dem Ziel, den thermischen Einfluss wie von mehreren gleichzeitigen Strahlen zu erzeugen 5.59 Neigungswinkel

47、en: tilt angle Winkel fr die Drehung eines Werkstcks um eine Achse rechtwinkelig zur Schweirichtung ANMERKUNG Siehe Bild 17. DIN 32511:2007-03 12 5.60 Oberflchenfokus en: focus on surface Fokus auf Werkstckoberflche ANMERKUNG Siehe Bild 5. 5.61 Oszillationsamplitude Pendelamplitude en: oscillation a

48、mplitude Ausschlag des oszillierenden Strahls von der Ausgangslage ANMERKUNG Siehe Bild 11. 5.62 Oszillationsbreite Pendelbreite en: oscillation width doppelte Amplitude des zur Schweirichtung quer oszillierenden Strahls ANMERKUNG Siehe Bild 11. 5.63 Oszillationsfigur en: oscillation pattern Projekt

49、ion des Strahlflecks eines oszillierenden Elektronenstrahls 5.64 Oszillationsfrequenz en: oscillation frequency Anzahl von Oszillationen des Elektronenstrahls je Zeiteinheit 5.65 Oszillationslnge en: oscillation length doppelte Amplitude des in Schweirichtung oszillierenden Strahls ANMERKUNG Siehe Bild 11. 5.66 Pende