Плазменная сварка металла и ее особенности


Плазменный вид сварки изделий - это сваривание при помощи специально направленной плазменной дуги. Она имеет очень много общего со сваркой аргоном. Принятое название для сварки плазмой - PlasmaArcWelding.

 

Технология сварочного процесса при плазменной сварке.

Плазмой принято называть газ, который предварительно прошел ионизацию и который состоит из нейтральных молекул. Кроме того, такой газ имеет  ионы и электроны, которые заряжены электрически. Учитывая это определение, даже обычную электродугу уже можно назвать плазменной. Но при этом заметим, что если говорить о стандартной сварочной дуге, то в ее отношении данный термин применять не принято, так как температура электродуги намного меньше, а также энергия меньше, чем у той, которую считают плазменной.

 

 Плазменная сварка

 

Для того чтобы дуга из стандартной электрической стала плазменной, то есть повысилась ее мощность и температура, могут осуществляться два  процесса:

  • Газ вдувают принудительно для плазмообразования.
  • Сжатие дуги.

 

Отметим, что для сжатия дуги применяется специальное устройство, носящее название плазмотрон. В процессе работы стенки этого плазмотрона интенсивно охлаждаются водой. Устройство работает на уменьшение поперечного сечения дуги, что в свою очередь увеличивает ее энергию, мощность и пр. Температура стандартной дуги составляет около 5000 градусов, а в плазменной дуге она поднимается до 30000.

Одновременно с сжатием электродуги, в зону дуги принудительно вдувают специальный плазмообразующий газ. Под действием температуры электродуги он нагревается и ионизируется. В результате этого процесса используемый газ расширяется примерно в 50-100 раз. Газ начинает истекать из сопла, а кинетическая энергия дополняет тепловую, которая выделяется в результате происходящих электрических процессов. По этой причине, плазменная дуга в разы мощнее обычной.

Главные черты, которыми отличаются плазменная и обычная дуга:

  • Меньший диаметр дуги.
  • Куда более высокая температура.
  • Дуга имеет куда более высокое давление на металл.
  • В отличие от конической обычной дуги, она имеет цилиндрическую форму.
  • Дуга может поддерживаться на малой силе тока.

 

Перечисленные черты плазменной дуги делают ее значительно эффективнее. Обеспечивая более высокую температуру нагрева, плазменное сваривание обладает большими возможности, в сравнении с обычным дуговым свариванием. Плазменный вид сварки отличается от дугового большим проплавлением вглубь металлоизделия, при этом значительно уменьшается расплавление свариваемого металла. Эти виды сваривания дают и разную форму проплавления из-за того, что плазменная дуга является куда более интенсивным источником тепла, так что можно, не проводя раздела кромок металла, сваривать очень большую толщину. Особая цилиндрическая форма позволяет увеличить длину, а также проводить работу в довольно труднодоступных местах. Также, плазменная сварка металла может проводиться при колебании расстояния от горелки до самого изделия.

 

 Сварка плазмой

 

Возможны варианты процесса:

  • Сварка дугой из плазмы, при этом дуга горит между самим изделием и неплавящимся электродом.
  • Плазменная струя, дуга горит между соплом плазмотрона и электродом, при этом выдувается при помощи потока газа.

 

Чаще всего при сварке используется аргон, он же является защитным газом. Электрод изготавливают из вольфрама, а также из гафния или меди.

 

Разновидности сварки.

В зависимости от того, какая сила тока применяется, плазменная сварка металла может быть нескольких видов:

  • Микроплазменная сварка ( где ток силой 0,1 - 25 Ампер).
  • Сваривание на средних токах (50 - 150 Aмпер).
  • Сваривание на больших токах (более 150 Ампер).

 

На сегодня наиболее распространенным является именно микроплазменное сваривание. Газ в плазмотроне имеет очень большую степень ионизации, а также применяются электроды из вольфрама на 1 - 2 мм. При таких условиях плазменная дуга может гореть и на малых токах, минимум при этом - 0,1 Ампер.

Непрерывный источник питания позволяет создать дугу между электродом и водохлаждающим соплом из меди. Когда подводится изделие к плазмотрону, в нем загорается дуга, а плазмообразующий газ передается через сопло. Сопло плазмотрона обычно имеет диаметр от 0,5 до 1,5 мм. При этом защитный газ подается через специальное керамическое сопло, а сама установка охлаждается водой.

 

Напоследок следует сказать, что наиболее часто используется микроплазменное сваривание тогда, когда необходимо соединить детали изделия, имеющую толщину не более полутора миллиметров. При этом отметим, что диаметр плазменной дуги составляет не больше 2 мм. Этот факт позволяет сконцентрировать тепло исключительно в отведенной для сварки зоне, и при этом не повреждать соседние участки изделия.

Читайте также:

Сварочные материалы необходимы для осуществления сварочных работ в разных отраслях промышленности и хозяйства. Более часто сварка востребована в области строительства, однако лидирующие позиции по объему используемых сварочных материалов, конечно, занимают производственные предприятия. Какие именно материалы используются, расскажем в этой статье.

В этой статье рассмотрим параметры переноса металла при сварке, а также рассмотрим основные виды переноса. Также, в статье будут рассмотрены основные силы, которые действуют на капли металла при переносе, подробно расскажем про крупнокапельный перенос и его особенности.

В той статье поговорим о таких проблемах проведения сварки, как возникновение дефектов. Для начала, немного разберем контроль качества готовых изделий, а после перейдем непосредственно к дефектам. В этой статье расскажем о видах дефектов, перечислим все основные дефекты. А также подробней расскажем о самых распространённых и опасных из них – трещины и подрезы.

Рекомендовано: