ЯЯВ1 Плазменная сварка

Сварка плазменной дугой находит все Ьолее широкое приме­нение в различных отраслях техники.

По сравнению со сваркой в инертных газах в связи с более высо­кой проплавляющей способностью плазменная сварка имеет сле­дующие преимущества: повышенную производительность, мень­шую зону термического влияния, более низкие деформации при сварке, пониженный расход защитных газов, более высокую ста­бильность горения дуги и меньшую чувствительность качества шва к изменению длины дуги.

Для получения плазменной дуги служит устройство, называе­мое плазмотроном. Существуют два типа плазмотронов — с дугой прямого (рис. 19.32, а) и косвенного (рис. 19.32, б) действия.

В плазмотронах прямого действия плазменная дуга возбуж­дается между стержневым (как правило, вольфрамовым) электро­дом 1, вмонтированным в газовую камеру 2, и свариваемым изде­лием 4. Сопло 3 электрически нейтрально и служит для сжатия и стабилизации дуги.

а б

В плазмотронах косвенного действия плазменная дуга воз­буждается между электродом 1 и соплом 3.

Процесс возбуждения дуги непосредственно между электро­дом и изделием осуществить очень трудно. В связи с этим снача­ла возбуждается дуга между электродом и соплом (дежурная), а затем при касании ее факелом изделия происходит автоматиче­ское зажигание основной дуги между электродом и изделием. Дежурная дуга обычно питается от того же источника, что и ос­новная, через токоограничивающее сопротивление.

Сжатие столба дуги происходит следующим образом: рабочий газ, проходящий через столб дуги, нагревается, ионизируется и выходит из соцла плазмотрона в виде плазменной струи. В ка­честве плазмообразующих газов применяют азот, аргон, водо­род, гелий, воздух и их смеси. Газ выбирают в зависимости от процесса обработки и вида обрабатываемого материала.

Плазменная струя дуги прямого действия имеет почти ци­линдрическую форму, немного расширяющуюся у поверхности изделия. Плазменная дуга косвенного действия имеет форму ярко выраженного конуса с вершиной, обращенной к изделию и окруженной факелом.

Слой газа, омывающий столб дуги снаружи, остается относи­тельно холодным, образуя тепловую и электрическую изоляцию между плазменной дугой и каналом сопла. Плотность тока дуги в плазмотронах достигает 100 А/мм², температура — 15 ООО... 30 ООО °С.

Плазменная струя, истекающая из плазмотрона с дугой пря­мого действия, совмещена со столбом дуги в отличие от плазмо­тронов с дугой косвенного действия и поэтому характеризуется более высокой температурой и тепловой мощностью.

Плазменная дуга может быть использована:

□ при сварке тонколистового материала (менее 1 мм), вклю­чая тугоплавкие металлы;

□ сварке металлов с неметаллами;

□ наплавке и нанесении покрытий путем расплавления элек­тродной или дополнительно подаваемой в дугу присадочной про­волоки;

□ пайке, разделительной резке и поверхностной обработке различных материалов.