Плазменная сварка

Плазменная струя это поток ионизированных частиц газа, имеющих температуру 10 000 – 20 000^оК. Плазму получают, пропуская поток газа через столб электрической дуги, горящей между электродом и водоохлаждаемым соплом. Продуваемый газ почти полностью ионизируется, проходя через столб дуги. Плазменную струю, как высокотемпературный и концентрированный источник тепла, используют для сварки, наплавки, резки и различных видов тепловой обработки поверхности материалов.

Дуговые плазменные горелки – плазмотроны - бывают двух видов:

1 Плазмотроны с выделенной плазменной струёй. В них дуга горит между неплавящимся вольфрамовым электродом и соплом, к которому подключён положительный полюс источника тока. Плазмообразующий газ пропускается по каналу через столб дуги. Из сопла выходит плазменная струя, контуры которой зависят от формы сопла, размеров канала и величины тока.

Горелки питаются постоянным током прямой полярности. Выделенная струя является независимым источником тепла, который можно использовать для обработки электропроводящих и неэлектропроводящих материалов (рисунок 7а).

2 Плазмотроны с совмещённой со столбом дуги струёй. В них дуга горит между электродом и заготовкой. Между электродом и соплом постоянно горит вспомогательная маломощная дуга. В этом случае эффективная мощность плазменной струи возрастает (рисунок 7б).

В качестве плазмообразующего газа обычно используется аргон, который обеспечивает устойчивый процесс образования плазмы, предохраняет электрод, канал и сопло от быстрого износа, служит защитной средой для обрабатываемого материала.

а б

а – с плазменной струёй, выделенной из дуги;

б – с плазменной струёй, совмещённой с дугой.

1 – столб дуги; 2 – электрод; 3 – керамическая прокладка; 4 – водоохлаждаемый канал сопла; 5 – сопло; 6 – струя плазмы; 7 – заготовка

Рисунок 7 – Типы плазмотронов

У плазменной струи большие технологические возможности: высокая температура, большая мощность и высокая производительность (можно сваривать материалы толщиной до 15 мм без разделки кромок), возможность регулировать мощность струи в широких пределах (при токе 0,5 А можно сваривать металл толщиной в несколько десятков микрон), при повышенном токе и расходе плазмообразующего газа можно проплавлять металл насквозь и выдувать его из зоны нагрева, осуществляя, таким образом, его резку, при использовании выделенной дуги можно обрабатывать неэлектропроводящие материалы. Поэтому плазменная струя используется для сварки, в том числе и неметаллов (стекла, керамики, металлокерамики), металлов с неметаллами, резки всех материалов (тугоплавких, с высокой теплопроводностью), наплавки, напыления, пайки и термической обработки.

Дата добавления: 2015-07-25