Плазменная и микроплазменная сварка

Плазменная сварка выполняется сварочной дугой, которую сжимают в специальных горелках, называемых плазмотронами. Сжатой называют электрическую дугу, столб которой сжат потоком плазмообразующего газа в канале плазменной горелки. В результате сжатия электрической дуги происходит преобразование электрической энергии источника питания в кинетическую и потенциальную энергию газа.

Принципиальная схема плазмотрона приведена на рис.1. Его принцип действия заключается в том, что дуга между электродом и изделием проходит через очень узкое сопло, образуя сжатую дугу. Защитное сопло плазмотрона защищает зону горения от окружающего воздуха. Плазмо-образующийся и защитный газы проходят по двум независимым друг от друга каналам. Плотность теплового потока в центральной; части столба достигает величины в 10 раз больше, чем при сварке плавящимся электродом. При этом температура столба дуги зависит от степени ее сжатия и может достигать 33 000°К, а полное давление плазменной дуги в 6 - 10 раз больше полного давления дуги при сварке неплавящимся электродом. В качестве плазмообразующегося газа при сварке изделий используют инертные газы (гелий, аргон), а при резке - очищенный от примесей воздух.

Различают два основных способа плазменной сварки: дугой прямого действия и дугой косвенного действия (рис. 2). При сварке дугой прямого действия изделие включают в сварочную цепь дуги, активные пятна которой располагаются на неплавящемся электроде и изделии. Косвенная дуга возбуждается и горит между неплавящимся электродом и металлическим соплом. Чаще всего плазменную сварку ведут на постоянном токе прямой полярности («плюс» на изделии, а «минус», на электроде), но возможен вариант применения переменного тока.

Плазмотрон Работа плазмотрона

Рис. 1. Плазмотрон: 1 — электрод; 2 — корпус; 3 — цанга; 4 — верхний каркас; 5 — керамическая втулка; 6 — нижний каркас; 7 — наконечник; 8 — сопло; 9 — гайка; 10 — изолирующий корпус; 11 — специальная втулка; 12 — колпачок. 

Рис. 2. Работа плазмотрона в режиме: А — прямой полярности; Б — дуги косвенного действия; 1 — источник; 2 — электрод; 3 — изделие; 4 — сопло; 5 — защитное сопло.

Различают плазменную сварку со сквозным проплавлением (при толщине свариваемого металла свыше 3 мм), плазменную сварку плавлением (металл толщиной 1 — 3 мм) и микроплазменная сварка, для металла толщиной 0,1 — 1 мм. Заслуживает внимания плазменная сварка со сквозным проплавлением. В этом виде сварки в передней части ванны образуется сквозное отверстие на всю толщину свариваемого металла. Жидкий металл, образовавшийся в передней части ванны под действием давления плазменной дуги перемещается в хвостовую часть сварочной ванны, где кристаллизуется, образуя сварочный шов. В данном случае как бы совмещается два вида: плазменная резка с последующей сваркой образовавшегося места резки.

Для механизации плазменной резки сконструированы полуавтоматы и переносные машины различных модификаций. На рис. 3 схематично представлен типовой полуавтомат ПРП-2. Этот полуавтомат использует как активные, так и неактивные газы.

Может работать на водородно - азотной и водородно - аргонной смеси. Водородные смеси позволяют довести толщину резки до 120 мм по алюминию и до 100 мм по высоколегированным сталям (обычная толщина для полуавтоматов —60 мм).

На рис. 4 представлена переносная машина « Микрон-2-02», которая использует для резки сжатый воздух.

 ПРП-2-полуавтомат для плазменной резки

Рис. 3.  ПРП-2-полуавтомат для плазменной резки: 1 —5 — пульт; 2 — источник электроэнергии; 3 — тележка; 4 — плазмотрон; 6 — плазмотрон ручной машинный

Машина «Микрон 2-02»

Рис. 4. Машина «Микрон 2-02»: 1 — подвеска шлангов и кабелей; 2 — циркуль; 3 — портативная машина; 4 — пульт; 5 — плазмотрон; 6 — стационарный пульт управления; 7 — энергообеспечение.

Разрешается питать полуавтомат ПРП-2 от водородной рампы или отдельного баллона с соответствующим редуктором. Использование вместо указанных средств защиты обратного клапана типа ЛЗС, пригодного для других газов-заменителей ацетилена, - запрещается.

При   резке  на   полуавтомате   ПРП-2  с использованием неактивных газов (азот, аргон) подача их к машине должна проводится от баллонов с соответствующими редукторами или по газопроводу. В этом случае источником питания может служить перепускная (разрядная) рампа или воздухоразделительная установка, продукты разделения которой централизованно поступают к цехам.

Добавить комментарий

CAPTCHA
Подтвердите, что вы не спамер