УДК 621.791.755.8

Плазменная сварка

Кайзер Денис Сергеевич – магистрант Сибирского государственного университета науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева.

Пятаев Дмитрий Александрович – магистрант Сибирского государственного университета науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева.

Зимин Максим Алексеевич – магистрант Сибирского государственного университета науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева.

Аннотация: В статье идет речь о плазменной сварке. Эта технология известна с советских годов 80-х, получила значительное развитие на западном рынке, и в течение ее существования перенесла много изменений. Например, инверторные источники начали производить программируемые, плазменные источники заметно сократились в размерах, расширились возможности технологического обеспечения, отсутствуют сильные шумы, которые присутствовали ранее при сварке. Плазменные сварки используются в нескольких отраслях, в которых ключевые факторы - объем изготовления, стабильность производства и минимальный срок обслуживания. Вот несколько основных фактов процесса и его отличия от традиционных и широко распространенных сварочных процессов.

Ключевые слова: плазменная сварка, плазма, сварка TIG, аргон, водород.

Плазменная дуговая сварка (PAW) - процесс плавления сварки металла, при котором используются неплавящиеся электроды и электрические плазменные дуги. Так же, как и TIG, электроды обычно производятся из торированной вольфрамовой стали. Его неповторимый дизайн горелки позволяет получить более сконцентрированный луч в сравнении с сваркой TIG, что сделает его отличным решением для изготовления тонких металлических и глубокой узкой сварки. Плазменные сварки часто используются при сварке металлов из нержавеющих стали и алюминиевых сплавов, а также для более сложного металла, чем при традиционных методах. Так же, как и кислородная сварка, процесс плазменной резки металла может быть и универсальным для изготовителей и изготовителей. В преимуществах с фокусной дугой входят:

Глубоко проникнуть. Уменьшение температурной зоны. Быстрое передвижение. Больше отклонений в дуге. Точность автоматического роботизированного приложения. Процесс дугового сварки плазмы

Процесс сварки плазмы базируется на принципе дугового зажигания между неплавящимися вольфрамовыми электродами и сваркой. Плазменный сопло обладает уникальной конструктивной особенностью, где электрод находится внутри горелочного корпуса. Таким образом, плазма дуги может выходить из факеловой оболочки отдельно от защитной оболочки. К тому же узкие отверстия сопла увеличивают скорость плазменного потока и обеспечивают более глубокий проход. Несмотря на то, что присадочные металлы обычно кладутся на переднюю поверхность сварочной машины, они не относятся к созданию швов корней. Сложность сварки плазмы отличается от газового вольфрамового дугового сварочного аппарата. Плазменная сварочная горелка работает при очень высокой температуре, в результате чего ее пламя может разбухнуть, поэтому всегда нужно иметь водоотведение. Несмотря на то, что эти горелки могут управляться ручным путем, сегодня большая часть современных сварочных плазменных горелок предназначена для автоматического сваривания. Самые распространенные дефекты, связанные с сваркой плазмы, - вольфрамовое включение и прорез. Включение вольфрамов возникает, когда ток сварки превышает потенциал вольфрамовой электроды, а мелкие частицы вольфрама захвачены металлом швов. Обычно подрезы связаны с PAW-сваркой в замкнутом режиме, и избежать этого можно при помощи активных флюсов. Режим работы плазменной сварки

При сварке плазмы используется три режима, в которых можно работать в различных точках: Микроплазма 0.1-15А

В этом режиме работы можно запускать дуги с малыми токами и сохранять стабильность при дуге до 20 мм длины. Микроплазменные сварки применяются для соединений тонких листьев толщиной от 0.1 мм, что является оптимальным вариантом создания проволоки с минимальной деформацией. Средний ток - 15-200 А

Характеристики дуги плазмы очень похожие на сварку TIG, но дуги более жесткие, потому что узкая горелка сдерживает дугу. Мы можем повысить проплавление в сварочной ванне, увеличивая скорость плазменного потока, но это повышает риск загрязнения защитными газами. Режим средней мощности или плавления позволяет добиться лучшего проникновения, чем ТИГ, а также улучшения защиты. Единственный недостаток в том, что горелка требует ремонта и гораздо громоздче, чем горелка ТИГ. Режим замочных скважин более 100 А

Мощные плазменные пучки используются для того, чтобы включение режима сильного оттока, также называемого замочной скважиной, увеличивает расход газа и тока сварки. Этот режим позволяет глубоко проплавлять за один проход до 10 мм в некоторых материалах, чтобы создать однородную сварку из расплавленных металлов. Как и электронная лучевая сварка, режим замка отлично подойдет для более толстой сварки на высокой скорости. Для обеспечения качественных сварных швов обычно вводят присадочный материалы. Его применение - механизированная сварка, позиционная сварка и сварка труб.

Преимущества плазменной сварки

  1. Может работать в любом положении сварки.
  2. Высокая скорость движения за счет концентрированного подвода тепла.
  3. Сварка в замочную скважину обеспечивает полное проплавление.
  4. Слаботочный режим подходит для тонких и чувствительных компонентов.

Недостатки плазменной сварки

  1. Дорогостоящее оборудование и комплектующие.
  2. Требует обучения и навыков для создания хороших сварных швов.
  3. Производит шум 100дБ.
  4. Создает ультрафиолетовое и инфракрасное излучение.
  5. Водяное охлаждение необходимо из-за высоких рабочих температур.
  6. Деликатное оборудование требует более тщательного ухода.

Список литературы

  1. Микроплазменная сварка / В.Е.Патон, В.С.Гроздецкий. Д.А.Дудко и др.-Киев: Наукова думка, 1979-248 с.
  2. Петров А.В., Славин Г.А. Автоматическая сварка тонколистовой стали импульсной дугой // Сварочное производство.-1962. № 28-с. 18-21.
  3. Вагнер Ф.А. Оборудование и способы сварки пульсирующей дугой. -М.: Энергия, 1980.-120 с.

Интересная статья? Поделись ей с другими: