Что такое плазменная сварка прямого действия

Содержание

Плазменная сварка

Что такое плазменная сварка прямого действия

Плазменная сварка является одной из современных разновидностей способа соединения металла. Для достижения нужной температуры здесь, в качестве основного источника энергии, выступает плазма.

Она формируется в поток и воздействует на заданный участок, благодаря чему расплавляется металл практически любой температурной стойкости.

Инверторная плазменная сварка позволяет работать не только со стандартными сталями и нержавейкой, но также и с тугоплавкими металлами, такими как вольфрам, из которого часто изготавливают неплавкие электроды для аргонодуговой сварки.

Процесс плазменной сварки

Основной сферой применения данной методики является авиационная промышленность. Также ручную плазменную сварку можно встретить в приборостроении.

Одной из главных особенностей способа является глубокое проплавление металла, что достигается за счет высокой температуры. Таким образом, за прохождение одного слоя можно сварить металл толщиной до 9 мм.

Процесс может проводиться практически в любом пространственном положении, что делает его более универсальным для промышленного применения.

Плазменная дуговая сварка основана на получении плазмы, которая образуется из вещества, находящегося в газовом состоянии. Плазма выходит из специальной горелки, в которую также входит труба водяного охлаждения, вольфрамовый электрод, система подачи газа, труба водяного охлаждения, сопло для выхода плазмы и прочее. Плазменная дуга обладает температурой около 30 000 градусов Цельсия.

Преимущества плазменной сварки

К основным преимуществам данного метода соединения металла можно причислить следующие:

  • Высокая температура протекания процесса позволяет проваривать металлические изделия на максимальную глубину;
  • Дуга может гореть и на малых токах в диапазоне от 0,2 до 30 А;
  • Диаметр дуги более мелкий, в сравнение с электрической дуговой сваркой, что позволяет сделать шов более точным и не прогревать близлежащий металл;
  • Процесс соединения обладает минимальной чувствительностью к перемене длины электрической дуги;
  • Скорость проведения сварки находится на высоком уровне.

Недостатки

Здесь есть также свои недостатки, из-за которых во многих сферах процесс оказывается не столь выгодным и уместным, как другие варианты:

  • Воздушно плазменная сварка обладает высокой себестоимостью;
  • У нее низкий коэффициент полезного действия, так как часть энергии рассеивается в атмосфере и окружающем пространстве, а также на металл электрода;
  • Нужно обеспечивать подвод воды и плазмообразующего газа;
  • Сложность применения делает ее практически недоступной для проведения обыкновенных сварочных процедур в повседневности.

Разновидности

Существует несколько разновидностей данного типа сварки. Принцип действия в них остается практически одинаковым, так как основной род различий касается величины тока. Это переделается аппаратом, который применяется в данной сфере. Согласно данному параметру выделяют такие разновидности как:

  • Микроплазменная, которая обладает самым маленьким током, который лежит в пределах от 0,1 до 25 А;
  • Плазменная сварка, работающая на средних токах, которые лежат в диапазоне 50-150А;
  • И самая мощная дуга, которая превышает предел в 150 А.

Пример микроплазменной сварки

У каждой из разновидности имеются свои особенности применения. Для самого слабого варианта микроплазменной сварки лучше всего подходят тонкие металлы, так как в данном случае вероятность прожога сводится к минимуму.

Когда используется наиболее мощный ток, то с учетом самого типа сварки, процесс происходит с полным проплавлением металлической поверхности. Данный способ отлично подходит для резки металла, а также проделывания отверстий.

В средних режимах осуществляется большинство сварочных процедур, так как это один из лучших вариантов для стандартной сварки.

Источник: http://svarkaipayka.ru/tehnologia/termicheskaya/plazmennaya-svarka.html

Ювелирная точность плазменной сварки

Технические словари определяют плазменную сварку как сварку, для которой источником энергии является плазменный поток. Возможности этой технологии для создания неразъемных соединений разнородных металлов просто фантастические.

Глубокое проплавление металлов позволяет в любом пространственном положении сваривать вольфрам, молибден, никель, нержавеющую сталь и другие металлы из категории трудносвариваемых.

Сущность плазменной сварки

Практически данная сварочная технология реализуется потоком высокотемпературного ионизированного газа, который производит локальное расплавление металла. Плазма является ионизированным газом, образованным потоками электронов и ядер, не связанными кулоновскими силами между собой.

Чтобы разорвать силы притяжения отрицательно заряженных электронов к положительно заряженным ядрам, веществу сообщают дополнительную энергию путем нагрева до значительной температуры либо разгоном вещества до высоких скоростей и последующего своеобразного аналога «удара» обо что-нибудь. Принцип работы плазменной сварки основан на разогреве и последующей ионизации рабочего газа с последующим выпуском его тонкой струйкой через наконечник плазмотрона в рабочую зону.

Сварочные работы

Ионизация рабочего газа осуществляется нагревом высокоскоростной сжатой дуги, вытекающей из плазмотрона. Температура дуги может достигать 30000 градусов Ц. Чем выше температура газа, тем выше уровень ионизации.

Чтобы обычная дуга превратилась в плазменную, то есть возросли ее мощность и температура, используют одновременно два процесса:

  • Сжатие дуги;
  • Принудительную подачу (вдувание) в дугу рабочего плазмообразующего газа.

Рабочим газом является аргон. Электроды изготавливаются из вольфрама, активированного иттрием и торием. Для создания условий протекания плазменной сварки разработаны специальные плазмотроны (см. рисунок), являющиеся генераторами плазмы.

При интенсивном охлаждении водой стенок прибора область разрядной зоны сжимается. От сжатия ее поперечных размеров резко возрастает мощность дуги, характеризующаяся энергией, приходящейся на единицу площади. При подаче в область разрядной зоны защитного газа он нагревается и ионизируется.

При этом происходит процесс теплового расширения, которое увеличивает объем газа в 50-100 раз.

Это расширение за счет скоростного истекания из сопла придает кинетическую энергию ионизированных частиц в дополнение к тепловой энергии самой дуги, которая нагрета благодаря воздействию происходящих электропроцессов.

Основными факторами плазменной дуги, отличающими ее от обычной сварочной, являются:

  • Чрезвычайно высокая температура;
  • Малый диаметр;
  • Плазменная дуга давит на металл в несколько раз больше, чем обычная;
  • Возможность поддержания сварочного разряда на малых токах в пределах 0,2-30 А.

Что такое «плазмотрон»?

Основным инструментом в устройстве плазменной сварки является плазменный генератор или плазмотрон (см. чертеж). На чертеже изображены принципиальные схемы плазмотрона прямого действия (а) и косвенного (б), работающие на постоянном токе.

  • Поз. 1 – вольфрамовый электрод;
  • Поз. 2 — втулка электроизоляционная;
  • Поз. 3 – керамическое сопло;
  • Поз. 4 – плазменная струя;
  • Поз. 5 – свариваемые изделия.

В изображенном устройстве имеется своеобразная разрядная камера, в которой горит мощная электродуга, зажженная вольфрамовым электродом (поз.1).

Газ подается через патрубок подачи газа в камеру, нагревается в результате теплообмена с дугой, ионизируется и с высокой скоростью истекает из выходного отверстия камеры, являющимся соплом (поз.3). Образовавшаяся струя (поз.

4) является высокотемпературной плазменной струей, температура которой зависит от состава среды и параметров тока дуги.

Оборудование для плазменной сварки, использующее дуговые плазмотроны постоянного тока, подразделяется на два вида:

  • Для формирования плазменной дуги (плазмодуговые генераторы или плазмотроны прямого действия);
  • Для создания плазменной струи (плазмоструйные генераторы или плазмотроны косвенного действия).

На рисунках показаны условные схемы этих устройств.

Рис. 1 – плазмотрон прямого действия

Рис. 2 – плазмотрон косвенного действия

  • Поз. 1 – электрод;
  • Поз. 2 – обрабатываемая деталь;
  • Поз. 3 – водоохлаждаемый корпус;
  • Поз. 4 – источник постоянного напряжения;
  • Поз. 5 – дуговой разряд;
  • Поз. 6 – плазменная струя.

В плазмотронах прямого действия дуговой разряд (поз. 5) зажжен между неплавящимся электродом (поз. 1) и деталью (поз. 2), которая является анодом. Плазмодуговые устройства применяются для работ с электропроводными материалами.Температура струи на конце сопла от 3000 до 12000 градусов Ц.

В плазмотронах косвенного действия дуга (поз. 5), созданная электродом (поз. 1), истекает из сопла камеры в виде плазменной струи (поз. 6). Стабилизацию разряда поддерживают при помощи магнитного поля. Плазмоструйные устройства применяются при термообработке металлов и диэлектриков.

Основным недостатком плазменной сварки является зависимость работоспособности плазмотрона от правильности соблюдения номинального режима. При любом отступлении от условий эксплуатации плазмотрон мгновенно перегревается и выходит из строя.

Преимущества плазмосварочной технологии

  • Возможность перехода от работ с одними материалами к сварке других групп материалов без подготовительных мероприятий, что особенно важно для плазменной сварки своими руками;
  • Легкость и компактность сварочного оборудования, не имеющего массивных газовых баллонов;
  • Бесшумность работы;
  • Экологическая чистота работ;
  • Производственная безопасность, обеспеченная малыми токами;
  • Аккуратность работы и высокая культура производства.

Разновидности плазменной сварки

Различают три вида данной технологии :

  • Микроплазменную со сварочным током от 0,1 до 25 А;
  • На средних сварочных токах (в диапазоне от 50 до 150 А);
  • На больших сварочных токах, превышающих 150 А.

Микроплазменную методику применяют для соединений тонкостенных труб, соединения фольги и мембран, сборки термопар, при изготовлении ажурных ювелирных изделий. Сварку на средних и больших токах применяют для соединений легированных сталей, титана, меди, алюминиевых сплавов. Большое удобство представляет отсутствие необходимости разделки кромок.

Резку плазменной сваркой можно проводить даже для окрашенных или ржавых деталей, в рабочей зоне краска не возгорается.

Источник: http://stroitel5.ru/yuvelirnaya-tochnost-plazmennojj-svarki.html

Плазменная сварка своими руками

Сегодня промышленность развивается довольно быстрыми темпами. Ежегодно появляются новые технологии сварки, которые пользуются огромным спросом в частном домостроении. Благодаря этим методикам существенно облегчаются строительные работы, при этом сварочное оборудование становится все более производительным и безопасным. К таким методикам можно отнести плазменную сварку.

Что собой представляет сварка плазмой

Появление в современных технологиях новых видов металлических сплавов заставило специалистов разрабатывать новые методики, чертежи оборудования для сварки изделий, изготовленных из них.

Так как многие современные металлы плохо поддаются традиционным техникам сваривания.

В результате появился новый плазменный метод сваривания металлических образцов, который успешно используется при выполнении различных ремонтно-монтажных процессах.

Основные отличия плазменной технологии сваривания

Плазменное сваривание чем-то напоминает аргонную сварку, но характерные отличия присутствуют. Например, она отличается рабочей температурой, которая намного выше. Сварочная дуга может иметь температуру от 5 до 30 тысяч градусов.

Благодаря этому качеству, используя плазменную технологию сваривания, можно соединять элементы строительных конструкций, которые невозможно сварить самодельным и стандартным заводским оборудованием, температура дуги которых не превышает 5 тысяч градусов.

Принцип действия плазменной сварки

Сущность данной сварки: посредством воздействия на металлическую поверхность потока ионизированного газа, проводимого электрический ток, происходит плавление металла.

При нагреве дуги газ подвергается ионизации, уровень которой увеличивается с повышением температуры газа.

Плазменная струя, которой характерна сверхвысокая температура, повышенная мощность, формируется из обыкновенной дуги после сжатия, вдувания в дугу, образующуюся плазмообразующим газом, в качестве которого обычно выступает аргон (редко используется водород, гелий).

Преимущества плазменной технологии

  • В отличие от газосварки скорость резки металла толщиной 5-20 сантиметров по плазменной методике выше в три раза.
  • Высокая точность швов, получаемых в результате плавления, сварки металла, качество выполняемых работ практически исключает необходимость последующей обработки краев изделий.
  • Плазменная резка применяется для обработки практически любых типов металла. Например, можно варить образцы из запорожской стали, чугуна, меди, алюминия.
  • При выполнении сварки металл не подвергается деформациям даже при необходимости вырезания сложных фигур. Плазменная методика сваривания предоставляет возможность выполнять резку по неподготовленной предварительно металлической поверхности, к примеру, ржавой или покрытой слоем краски. При этом краска в рабочей зоне плазменной дуги не воспламеняется.
  • Отсутствует потребность в аргоне, ацетилене, кислороде. Это существенно снижает финансовые затраты.
  • Высокая степень безопасности выполнения работ, так как не используются газовые баллоны. Этот показатель говорит об экологичности процесса.

Разновидности плазменного сваривания

В зависимости от используемых инструментов, плазменная сварка бывает:

  • на токах с любой полярностью;
  • с проникающей/непроникающей дугой;
  • точечная, импульсная;
  • автомат, полуавтомат, ручная;
  • с проволокой присадочной, и без.

В случае использования малых токов методика соединения называется микроплазменной, которая является наиболее востребованной.

Данная схема востребована при производстве конструкций толщиной до 1,50 мм – это обычно соединение тонкостенных труб, емкостей, приваривание мелких элементов к тяжелым конструкциям, изготовление ювелирных украшений, термопар, а также сваривания образцов из фольги. Тонкостенные металлические изделия также варят с использованием электрозаклепок.

Если соединение производится посредством присадочной проволоки, тогда используется цельнотянутая проволока (порошковая).

Особенности микроплазменного соединения

Сварка по плазменной схеме бывает трех вариантов, зависимо от силы тока, используемой в процессе работы:

  • микроплазменная технология сваривания на токах — 0,1А-25А;
  • соединение с наличием средних токов — 25А-150А;
  • соединение с наличием больших токов — 150А и выше.

Первая вариация более востребованная. В процессе соединения металлических образцов посредством низкоамперного тока формируется дежурная дуга. Она бесперебойно горит меж соплом водоохлаждения из меди и двухмиллиметрового сечения вольфрамовым электродом.

Основная дуга формируется после подведения плазмотрона к поверхности обрабатываемого металлического образца. Газ, формирующий плазму, подается по соплу плазмы, диаметр которого может быть 0,5-1,5 миллиметров.

Максимальный диаметр дуги плазмы 2 миллиметра. Благодаря этому показателю на относительно небольшом элементе обрабатываемого изделия формируется довольно большая тепловая энергия. Подобный тип сварочных работ, как и сварка электрозаклепками, более всего эффективен для металлических образцов, толщина которых составляет меньше 1,5 миллиметра.

Плазменный сварочный аппарат способен соединять металлические изделия в разных режимах. Диапазон использования сварки довольно обширный:

  • крепление мембран к масштабным конструкциям;
  • производство тонкостенных труб, емкостей;
  • сваривание фольги;
  • изготовление ювелирных украшений;
  • множество прочих соединений.

Подобный тип сваривания металла в бытовых условиях первоначально не использовался, так как предполагал высокой квалификации от сварщика.

На сегодняшний день благодаря совершенствованию самой методики и применяемого оборудования, существуют сварочные агрегаты, которые можно использовать в домашних условиях. Методика работы очень простая.

Для выполнения сварочных работ нужно приобрести соответствующее оборудование, присадочную проволоку, электроды, ознакомиться с инструкцией эксплуатации устройства.

Советы для начинающих

  • Электрод предварительно необходимо заточить до конусообразной формы, при этом угол затачивания должен составлять максимум 30 градусов.
  • Важно! Правильность установки электрода. Его ось должна совпасть с осью насадок для формирования газа.
  • Сварочный стык подвергается аналогичной обработке, как при сварке аргоном.
  • Необходимо обязательно зачистить, затем обезжирить кромки обрабатываемого изделия.
  • Необходимо проследить, чтобы не было зазоров больше 1,5 миллиметра.
  • Дополнительно зачищаются участки прихватки, они должны быть такого же качества, как сварной шов.
  • Можно приступать к сварочным работам.
  • Сварка своими руками осуществляется с использованием постоянного тока. Его величина должна находиться в установленном диапазоне.
  • До начала сваривания образцов, за 10-15 секунд, подается газ, который после обрыва дуги выключается через 15 секунд.
  • Плазмотрон в процессе работы должен быть расположен от заготовки на расстоянии менее одного сантиметра.
  • Сварочную дугу рекомендуется держать до полного завершения шовного соединения.
  • Нельзя в период сваривания перегревать металл. После достижения критической точки сварка приостанавливается, осуществляется охлаждение металлического образца, после чего сварочные работы можно возобновлять.
  • Пистолет (горелку) нужно передвигать равномерно, тогда можно рассчитывать на получение высококачественного сварного соединения.

Сварочный аппарат «Горыныч»

Многофункциональная сварка «Горыныч» – это один из наиболее востребованных сварочных агрегатов отечественного производства. Это действительно качественный инструмент, который позволяет выполнять сварочные работы в домашних условиях своими руками. Необходимо отметить, что в линейке оборудования «Горыныч» есть аппараты различной мощности (8,10,12А).

Для бытовых работ прекрасно подойдет устройство на 8А, 10-ти амперный аппарат характеризуется ценой/производительностью, а вот более мощное оборудование на 12А уже считается профессиональным. Агрегат для сварки марки «Горыныч» является довольно популярным как в России, так и на Украине (в частности, в Запорожье), в Белоруссии.

Сергей Одинцов

Источник: http://electrod.biz/oborudovanie/plazmennaya-svarka-svoimi-rukami.html

Виды и особенности плазменной сварки

Плазменная сварка является достаточно молодым методом соединения деталей. Несмотря на то, что он появился относительно недавно, уже набрал большую популярность за счет своих преимуществ и возможностей. Рассмотрим более подробно, что такое плазменная сварка, в чем она заключается и чем отличается от других видов сварок.

Плазменная сварка прямого действия

Это самый распространенный вид соединения металлов в данной технике исполнения швов. Он реализуется за счет электрической дуги, которая возбуждается между электродом и рабочим изделием.

Плазменная сварка алюминия должна проводиться крайне осторожно, так как этот плавиться при температуре 660,3 градуса. Важно контролировать весь процесс, чтобы не допустить пропал. В инструкции к аппаратам есть таблица, в которой указана рекомендованная сила тока для каждого вида металла. Например, плазменная сварка нержавейки проводится на среднем токе, а  стали – на высоком.

В дуге прямого действия изначально возбуждается дуга на малых токах, между соплом и заготовкой, после касания плазмой свариваемого изделия возбуждается основная дуга прямого действия. Питание дуги может выполняться переменным и постоянным током прямой полярности, а ее возбуждение осуществляется осциллятором.

Плазменная сварка косвенного действия

В данном случае плазма образуется похожим способом, как и в плазменной сварке прямого действия. Отличие состоит в том, источник питания подключен к электроду и соплу, в результате чего образуется дуга между ними, и как следствие, на выходе из горелки — плазменная струя.

Скорость выхода потока плазмы контролируется давлением газа. Основной секрет кроется в том, что газ, переходя в состояние плазмы увеличивает свой объем в 50 раз, за счет чего буквально вылетает из аппарата струей.

Энергия расширяющегося газа совместно с  тепловой энергией, сообщаемой струе газа, делает плазму мощным источником энергии.

Этот метод не так широко применяется, как первый, хотя имеет достаточное количество преимуществ. Во-первых, он обеспечивает бесперебойную работу даже при микроплазменной сварке (на малых токах).

Во-вторых, он позволяет экономить газ (который стоит немало). В-третьих, за счет высокого давления практически нет разбрызгивания.

Таким способом можно и варить и резать металл, но для резки не потребуется инертный газ, так как его функция – защищать сварочную ванну, а при разрезании металла она не образуется.

В завершение можно отметить, что устройство горелки прямого и косвенного метода сильно не отличаются. На картинке слева указана технология образования плазменной струи. Процесс происходит следующим образом: вольфрамовый электрод 2 подключен к отрицательному заряду, а сопло 4 к положительному. За счет этого дуга образуется между соплом и электродом,что характерно при косвенном методе.

На картинке справа, при прямом методе, дуга образуется между негативно-заряженным электродом и рабочей деталью, с положительным зарядом. Для поджога и возбуждения дуги используется временно подающийся ток на сопло, который после возбуждения дуги отключается.

Аппарат для работы

Аппарат воздушно плазменной сварки представляет собой небольшое техническое оборудование, весом не более 9-10 килограмм. Принцип работы его следующий: внутри находятся схемы управления, выпрямитель тока и трансформатор. Для работы к нему подключается установка с рабочими газами в баллонах – для образования плазмы и инертный газ, необходимый для защиты сварочного шва от окисления.

Читайте также  Магниты для сварки металлоконструкций

На выходе подключается горелка с газами отдельно для резки. В связи с тем, что данный способ образует слишком высокий температурный режим, в горелке есть специальный отсек для охлаждающей жидкости. Данный аппарат по внешним признаком похож на инвертор. В продаже представлено множество моделей с различными функциями.

Если говорить о самом простом, он самый компактный (около 5 кг) с минимальным количеством настроек, в которых разберется не то что новичок, а даже ребенок.

Модели, которые в цене дороже, имеют дополнительные настройки и функции, которые кроме резки и сварки могут выполнять пайку, воронение, оксидирование и закалку металла. Самыми простыми изделия считаются с минимально мощностью до 12А. Их стоимость колеблется в пределах 30 тысяч русских рублей.

Оборудование на класс выше и мощнее, до 150А стоят от 40 и до 150 тысяч, зависимо от производителя и дополнительных функций. Самые дорогие модели имеют мощность от 150А, а их стоимость может даже превышать миллион рублей. Для профессионалов, которые постоянно занимаются сплавлением, рекомендуется приобретать качественное и дорогое оборудование.

Заплатив один раз можно получить многофункциональное устройство, с помощью которого можно выполнять всевозможные процедуры по металлообработке.

Преимущества и недостатки

Плазменная сварка прямого действия и косвенного имеет свои преимущества и недостатки, как и другие виды сварки. Основными плюсами, что делают этот метод незаменимым для использования во многих промышленных отраслях, являются следующие:

  • высокий коэффициент полезного действия и высокая скорость выполнения работ;
  • высококачественная резка металла оставляет гладкие кромки и не требует дополнительной их обработки;
  • возможность варить и резать изделия, толщиной почти в сантиметр;
  • при работе нет шлаков и отходов;
  • контроль глубины провара металла, что позволяет избежать пропалов и деформации;
  • простота в использовании аппарата.

Кроме положительных моментов, можно отметить несколько недостатков:

  • дороговизна оборудования и высокая стоимость работ;
  • в сфере профессионального использования высокие требования к мастеру;
  • необходимость постоянного контроля над охлаждением, из-за высокой рабочей температуры.

В принципе, все эти минусы, можно превратить в плюсы, если посмотреть на это с другой стороны. Профессиональный мастер, имеющий качественное оборудование может работать в любой сфере и при этом зарабатывать хорошие деньги.

Советы от профессионалов

  • перед началом соединения деталей подготовить рабочее место и форму для мастера;
  • проверить исправность аппарата и давление в баллонах;
  • плазменная сварка алюминия должна производиться на низком токе;
  • плазмотрон для сварки необходимо прочищать (продувать) перед началом процесса;
  • микроплазменная сварка – идеальный вариант для осваивания данной техники начинающим;
  • технология плазменной сварки выбирается самим мастером, так как оба способа имеют свои преимущества.

[Всего : 0    Средний: 0/5]

Источник: https://svarkaed.ru/svarka/vidy-i-sposoby-svarki/plazmennay-svarka.html

Плазменная сварка — технология, оборудование, принцип действия

С ростом точности деталей, изготавливаемых в промышленности и на частных предприятиях, появляется потребность в новых технологиях сварки и резки металлов. Одним из таких нововведений является плазменная сварка. Несмотря на то, что метод появился относительно недавно, он уже успел получить и занять свою нишу в промышленности и в руках частных лиц. Давайте рассмотрим, что такое технология плазменно дуговой сварки?

Принцип работы плазменной сварки

Во многом, плазменные сварочные аппараты напоминают принцип действия аргонно-дуговых и имеют схожую конструкцию горелки, которая в нашем случае называется – плазмотроном. Процесс образования плазмы происходит именно в горелке (об этом далее).

Плазма – это одно из состояний газа, которое образуется, если пропустить его через дугу. В этот момент происходят сложные химические и физические процессы, газ приобретает особые свойства. Нам, в данном случае интересен тот факт, что температура вырывающейся из сопла плазмы может доходить до 30 тысяч градусов, а это в 6 раз больше самой горячей дуги.

Таким образом, сущностью плазменной сварки является ионизация газа, проходящего под давлением.

В таких условиях происходит резка металла, который расплавляется мгновенно, а часть его просто испаряется. Для сваривания используют более щадящие режимы, а также технологию контроля дуги. Плазменные резаки считаются одними из наиболее точных и эффективных методов резки различных металлов.

Схема плазменной сварки открытой и закрытой плазменной струей

Чтобы понять принцип работы плазменной сварки, нужно перейти непосредственно к аппарату. Сама плазменная сварка представляет собой небольшую, весом 5 – 9 кг установку, внутри которой расположился понижающий трансформатор, выпрямитель и набор схем управления.

К ней подключается воздушный компрессор (если в сопло подается сжатый воздух) или специальные баллоны с плазмообразующим газом и инертным газом. В качестве газа для создания плазмы используют азот, кислород, аргон, воздух. На выходе устройства имеем горелку с набором газов (для сварки) или один вид газа для резки, а также плюсовую клемму (для прямого вида сварки).

Так, как температура работы этого компонента очень высока, внутри горелки имеется жидкостное охлаждение.

Обратите внимание! От эффективности охлаждения горелки будет зависеть не только качество шва, но и долговечность электрода и других компонентов. Сварщик должен внимательно следить не только за ходом сварки, но и за поступлением воды.

Дальнейшее описание технологии приводит нас к двум ее разновидностям:

Рекомендуем!   Виды контактной сварки

Оборудование для плазменной сварки

Современные сварочные плазменные аппараты — это компактные устройства, сравнимые по размерам с аргонно-дуговыми, инверторными или трансформаторными аппаратами. Простейшие модели имеют компактный размер и минимум настроек для удобства пользования. С их помощью можно производить сварку и резку металла.

Схема сборки оборудования при ручной плазменной резке

С ростом цены увеличивается функциональность аппаратов, так в продаже можно найти оборудование, с функцией пайки. Устройства профессионального уровня позволяют проводить операции воронения, термического оксидирования, порошкового напыления и закалки.

Ценовую политику оборудования можно разделить на несколько категорий. К стартовым, относятся устройства мощностью 8 – 12 А. Их стоимость находится в пределах 25 – 40 тысяч рублей, это самые дешевые аппараты, которые можно приобрести и они уже в разы дороже инверторов, полуавтоматов. Некоторые аппараты поддерживают функцию микроплазменной резки, другими словами работы при малых токах от 0.1А.

В средней ценовой категории расположились сварки мощностью 25 – 150А. Они имеют расширенные настройки, позволяют подключать несколько видов газов и нередко имеют расширенный функционал. Стоимость таких аппаратов от 40 до 150 тысяч рублей.

Самые дорогие из неавтоматизированных — сварки мощностью выше 150 А. В их конструкцию заложен практически весь возможный функционал плазменной технологии, но все работы производятся сварщиком. Цена начинается со 100 тысяч и может превышать отметку 1 миллион рублей.

Область применения

Благодаря работе при температурах, доходящих до 30 000 градусов, технология позволяет работать со многими видами металлов: нержавеющая сталь, углеродистая сталь, чугун, медь, латунь, бронза, титан, алюминий и другие. Вместе с высокой точностью работ, это обуславливает такие области использования технологии:

  1. пищевая промышленность;
  2. энергетическая сферы;
  3. химическое производство;
  4. ювелирное дело;
  5. машиностроение;
  6. приборостроение;
  7. медицинское оборудование;
  8. изготовление деталей высокой точности.

Рекомендуем!   Прямая и обратная полярность при сварке инверторным аппаратом

Преимущества и недостатки метода

Как видно, использование плазмы имеет свои преимущества, но не обошлось и без недостатков. Ниже, мы выделили основные положительные и негативные моменты.

Плюсы

  1. Высокое качество и скорость работ.
  2. Контроль глубины провара.
  3. Доступность технологии частным лицам.
  4. Безопасность работ.
  5. В процессе работы не остается отходов.
  6. Высокая точность резки позволяет дополнительно не обрабатывать кромки.

Основной положительный момент технологии – ее незаменимость. Большая часть работ может быть выполнены и другими методами, но когда речь идет о лучшей скорости, качестве и удобстве сварки, мы неизбежно приходим к плазменному методу.

Недостатки

  1. Дорогие аппараты и высокая стоимость работ.
  2. Высокие требования к квалификации сварщика.
  3. Необходимость качественного охлаждения из-за высоких температурных потерь.

Главный минус технологии – ее сложность. Чтобы обучить хорошего специалиста требуется время и деньги, в противном случае метод не сможет принести должных результатов. Это связанно с тем, что в процессе работ важно не только контролировать процесс сварки, но и внимательно следить за охлаждением, поступлением газов и многими другими параметрами.

Заключение

Теперь вы знаете, как работает плазменная сварка. Если стоимость оборудования вас не пугает, то технологию вполне успешно можно использовать для выполнения высокоточных работ в условиях дома или небольшого предприятия.

Для создания герметичных швов и изготовления соединений высокой точности, подобные аппараты будут незаменимы, тем более, если мы говорим о промышленных масштабах.

Здесь в дело вступают автоматизированные плазменные комплексы, сводящие к минимуму человеческий фактор и погрешность работ.

Источник: https://svarkagid.ru/tehnologii/plazmennaya-pryamogo-i-kosvennogo-dejstviya.html

Принцип работы и оборудование для плазменной сварки

Плазменной сваркой называют процесс плавления, в котором используется сжатая дуга для нагрева. Дуга считается сжатой, когда ее столб сжимается потоком газов для сварки (азота, аргона) либо соплом горелки, используемой в плазменно-дуговой сварке. Под плазмой подразумевается газ, наполненный разнородно заряженными атомами с нулевым суммарным зарядом.

Плазма образуется внутри сопла, обжимаясь в нем образующим плазму газом и охлаждаемыми водой стенками и стабилизируясь. Это способствует образованию концентрированного столба дуги со значительным увеличением числа ударений друг с другом частиц плазмы.

Одновременно сильно повышаются температура столба дуги со степенью ионизации, а также плазменная кинетическая энергия, используемая в аппаратах плазменной резки и сварки. Горелка, называемая еще плазмотроном, представляет собой приспособление, предназначенное для образования направленного потока плазмы.

Он, обладая значительным запасом энергии, способен перемещаться со значительной скоростью.

Дуги со струями в плазменной сварке металла получают с помощью устройств с различными схемами. Дуга плазмы получается от совмещения канала с соплом, причем обрабатываемый материал служит одним из электродов, а столб дуги совмещен со струей плазмы. Разряд дуги, получаемый между электродами, создает струю плазмы. В качестве одного из электродов могут выступать как само изделие, так и стены канала с раздельным соплом.

Сущность технологии плазменной сварки

В основе принципа работы плазменной сварки лежит образование посредством осциллятора плазменной дуги. Чтобы облегчить эту операцию пользуются обычной дугой, имеющейся между электродом и горелкой. Питает дугу, образующую плазму, источник сварочного тока. Аппараты плазменной сварки работают на токах с прямой полярностью.

С использованием плазменной, то есть сжатой, дуги проводят сварку почти любых металлов в соединениях всех пространственных положений. В виде газа, образующего плазму, в установках плазменной сварки служат аргон с гелием, они же применяются и в качестве защиты.

К достоинствам этой сварки относят большую эффективность с незначительной чувствительностью к изменениям длины дуги, а также способность к удалению вольфрамовых частиц из металла шва. При этом возможно без скоса кромок сваривание металлов толще 15 мм с особым грибовидным проваром. Эта особенность объяснима получением в основном материале отверстия, проходящего насквозь.

В него возможен выход плазменной струи с переходом на обратную часть детали. В сущности, вся процедура является прорезанием детали с последующей заваркой разреза.

Плазменной сварке и резке доступны многие соединения. Например, стыковые – с металлом толщиной около 2 мм варят с проведением отбортовки кромок, а при работе с заготовками большей толщины (около 10 мм) рекомендован скос кромок. Когда это необходимо, применяют добавочный металл.

Сварка металлических деталей с толще 25 мм требует разделки кромок с ее углом и глубиной намного меньшими, чем в случае использования аргонодуговой сваркие. Благодаря этому технология плазменной сварки позволяет снизить в несколько раз количество используемого присадочного материала. Он вводится в плазменную струю по краю сварочной ванны.

Самым большим числом достоинств обладает сварка сжатой дугой для работы с листовым металлом без разделывания кромок и пользования присадочным материалом.

Характеристики плазменной сварки должны позволять соединение толстолистных материалов в несколько проходов без сквозного проплавления. С этой целью при укладке второго и последующих слоев металла требуется регулировка силового воздействия плазменной струи, чтобы не был вытеснен расплавляемый металл из сварочной ванны. Делается это путем изменения уровня потребления плазмообразующих газов.

Характеристики оборудования для плазменной сварки

Основная часть сварочных работ с металлами и сплавами малой толщины (около миллиметра) также ведется плазменной сваркой. Применение прочих видов сварки для этих случаев не всегда доступно из-за ряда причин, кроющихся в эксплуатации, технологии либо конструкции изделия.

А оборудование для плазменной сварки, использующее большие токи, формирует посредством плазмотрона дугу, обладающую намного устойчивостью в пространстве большей, чем просто горящая дуга.

Причем разделение в подаче газов (защитного и плазмообразующего) способствует применению для сварки разнообразных газовых смесей.

Такое устройство плазменной сварки благодаря наличию сжатой дуги идеально в соединении тонколистных материалов. Этим обусловлено возникновение по сути отдельного метода соединения деталей – микроплазменной сварки для особенно тонких металлических материалов, осуществляемой посредством малоамперной сжатой дуги.

Используемая для этого в виде концентрированного источника тепла сжатая дуга называется микроплазмой. Она возбуждается особыми горелками – плазмотронами.

Применение такой дуги способствует надежности операции сварки даже на самом небольшом токе, это позволяет варить достаточно тонкий металл, что невозможно сделать посредством аргонодуговой сварки.

Для работ с тугоплавкими либо химически активными металлами сварочные аппараты плазменной сварки позволяют вести сварочные работы в вакууме. Они обеспечивают высокое качество сварки материала толще 1 мм. Такая возможность существует из-за сжатия дуги с низким давлением на токе больше 80 А.

Ее импульсное питание способствует уменьшению обычных сварочных токов с сохранением значительной частоты импульсов. Возможности импульсного режима позволяют вести регулировку в большом диапазоне не только тока, но и мощности плазменной дуги с низким давлением.

Все это позволят варить очень тонкий металл.

Аппараты плазменной сварки, ценой ненамного отличающиеся от прочего оборудования, широко используются при сварке и резке тонколистного металла: сталей (нержавеющей и углеродистой), химически активных либо цветных металлов с их сплавами. Микроплазма также активно применяется в сварке и пайке тонких сеток, неметаллических изделий и фольги.

Плазменной сваркой называют направленный с помомщью специальных аппаратов поток частиц или ионизированного газа, температура которого варьирует от 10 000 до 20 000 градусов С.Плазменная струя и плазменная дуга — это основные источники нагрева, тепловая мощность…
Актуальной тенденцией в сварочном производстве является роботизация сварки. Робот сварки – это специальное оборудование, оснащенное сварочным источником, которое в разы увеличивает эффективность производства. Простые промышленные роботы для сварки лежат в основе технологически сложных сварочных комплексов…
Конденсаторная сварка считается разновидностью контактной сварки, основное отличие от которой заключается в обеспечении питания оборудования токами, проводимыми электроконденсаторной батареей. Как правило, конденсаторная сварка применяется при соединении элементов электротехнических изделий…
Ее устойчивое горение в процессе дуговой сварки обеспечивается поступательными движениями конца электрода вдоль своей оси в ходе его расплавления. Электрод может перемещаться вдоль соединительного шва в разных направлениях, как вперед к заготовке, так и поперек ……
Особой популярностью пользуется способ сварки меди аргоном или азотом с применением неплавящихся электродов. Благодаря тому, что разряд дуги, который обеспечивает аппарат для сварки меди, отличается повышенной стойкостью, работа в труднодоступных местах становится ……

Источник: https://promplace.ru/svarka-metallov-staty/plazmennaya-svarka-1483.htm

Высокопроизводительные сварочные системы на основе плазменных процессов

Плазменная дуга — мощный и чрезвычайно гибкий инструмент для применения во многих областях промышленности. Высокая скорость и качество при относительно небольших затратах делают плазменную сварку неплохой альтернативой более дорогим и сложным методам сварки, таким как лазерная и электронно-лучевая.

Технология плазменной сварки

Плазмой называется частично или полностью ионизированный газ, состоящий из нейтральных атомов и молекул, а также электрически заряженных ионов и электронов. Однако по отношению к обычной дуге термин «плазма» практически не применяют, так как обычная дуга имеет относительно невысокую температуру и обладает невысоким запасом энергии по сравнению с традиционным понятием плазмы.

Для повышения температуры и мощности обычной дуги и превращения ее в плазменную используются два процесса: сжатие дуги и принудительное вдувание в нее плазмообразующего газа. Сжатие дуги осуществляется за счет размещения ее в специальном устройстве – плазмотроне, стенки которого интенсивно охлаждаются водой.

В результате сжатия уменьшается поперечное сечение дуги и возрастает ее мощность – количество энергии, приходящееся на единицу площади.

Температура в столбе обычной дуги, горящей в среде аргона, и паров железа составляет 5000–7000°С. Температура в плазменной дуге достигает 30 000°С.

Одновременно со сжатием в зону плазменной дуги вдувается плазмообразующий газ, который нагревается дугой, ионизируется и в результате теплового расширения увеличивается в объеме в 50–100 раз. Это заставляет газ истекать из канала сопла плазмотрона с высокой скоростью.

Кинетическая энергия движущихся ионизированных частиц плазмообразующего газа дополняет тепловую энергию, выделяющуюся в дуге в результате происходящих электрических процессов. Поэтому плазменная дуга является более мощным источником энергии, чем обычная.

Разновидности

В зависимости от силы тока различают три разновидности плазменной сварки:

  • микроплазменная (Iсв = 0,1–25А);
  • на средних токах (Iсв = 50–150А);
  • на больших токах (Iсв > 150А).

Микроплазменная сварка

В связи с высокой степенью ионизации газа в плазмотроне плазменная дуга может гореть при очень малых значениях тока, начиная с 0,1 А.

Микроплазменная сварка является эффективным способом сварки изделий малой толщины, от 0,05 до 1,5 мм.

Высокая концентрация энергии и иглоподобная форма малоамперной сжатой дуги обеспечивает получение узкого шва и малой зоны термического влияния, что снижает деформацию изделий на 25-30 % по сравнению с аргонодуговой сваркой.

Микроплазменная сварка используется для сварки листов цветных металлов малой толщины, а также нержавеющей стали, никеля, титана, циркония, сплавов серебра и золота, успешно применяется при производстве тонкостенных труб и емкостей, приварке мембран и сильфонов к массивным деталям, соединении фольги, термопар, при изготовлении ювелирных изделий, медицинского оборудования и электроники.

Плазменная сварка на средних и больших токах

Плазменная сварка на токах Iсв = 50–150А имеет много общего с аргонодуговой сваркой вольфрамовым электродом. Однако из-за более высокой мощности дуги и ограниченной площади нагрева она является более эффективной. По энергетическим характеристикам плазменная дуга занимает промежуточное положение между обычной дугой и электронным или лазерным лучом.

Она обеспечивает более глубокое проплавление, чем обычная дуга, при меньшей ширине шва. Сварка может осуществляться с применением присадочной проволоки или без нее. Плазменная сварка на токах более I = 150A оказывает еще большее силовое воздействие на металл (плазменная дуга на токах 150А эквивалентна 300А дуге при сварке неплавящимся электродом).

Сварка сопровождается полным проплавлением с образованием в ванне сквозного отверстия. Такой способ сварки получил название «сварка проникающей дугой». Процесс характеризуется полным проплавлением свариваемых элементов по толщине с образованием небольшого отверстия, через которое раскаленные газы и пары удаляются за нижние кромки свариваемых элементов.

Металл, расплавленный дугой, стекая по стенкам свариваемых элементов, удерживается силами поверхностного натяжения. При подобной технологии подкладки не применяют.

Применение способа сварки проникающей дугой позволяет получать качественное соединение при сварке металлов, обладающих повышенным поверхностным натяжением, например нержавеющих сталей и сплавов титана от 3 до 15 мм на токах от 100 до 300 А.

Автоматическое оборудование с применением плазменной сварки

Добиться максимальной производительности и качества от применения плазменной сварки возможно только при использовании автоматических систем и комплексов. Высокая скорость процесса ограничивает его использование в ручном режиме, за исключением микроплазменной сварки.

Использование плазменной технологии широко используется для сварки продольных или кольцевых швов стыковых соединений.

Установка для сварки продольных швов является идеальным технологическим решением для работы с продольными сварочными швами различных изделий из нержавеющих сталей, алюминиевых и титановых сплавов.

Установка для сварки продольных швов

Возможность производить сварку на таких установках без предварительной обработки кромок материалов с ограниченной свариваемостью позволяет добиться высокой производительности и качества конечного продукта.

Большое распространение технология плазменной сварки получила в нефтехимической промышленности и при производстве трубопроводного оборудования. Применение способа сварки проникающей дугой совместно со сварочными колоннами консольного типа обеспечивает высокую производительность и качество при изготовлении емкостей, реакторов, теплообменников и других изделий из низко и высоколегированных сталей, а также алюминия.

Современные роботизированные технологии открывают новые возможности по применению плазменной сварки. Роботизированные системы позволяют выполнять сложные сварные соединения, которые ранее приходилось выполнять вручную. Высокая скорость и точность выполнения операций при использовании роботов выводит плазменную сварку на новый уровень производительности.

Рис.1 Инверторные источники питания для плазменной и микроплазменной сварки EWM, Германия

Читайте также  Потолочная сварка для начинающих

Рис.2 Плазменная сварка проникающей дугой нержавеющей стали. Без разделки кромок, толщина 10мм

Антон Курищев, специалист по сварочному оборудованию ООО «ДельтаСвар».

Источник: http://www.deltasvar.ru/biblioteka/novosti/206-vysokoproizvoditelnye-svarochnye-sistemy-na-osnove-plazmennyx-proczessov

Сварка плазменная: технология, принцип работы и отзывы. Плазменная сварка своими руками

С каждым годом темпы развития промышленности увеличиваются. Это приводит к внедрению новых технологии и способов изготовления тех или иных изделий.

При этом нововведения должны быть не только эффективнее морально устаревших методов, но и не уступать по экономической целесообразности и безопасности работы. Давайте поговорим о том, что такое сварка плазменная.

Появилась она относительно недавно, но уже очень активно применяется во многих отраслях промышленности.

О плазменной сварке

Такой метод соединения используется для металлических труб, нержавейки и некоторых других материалов. Суть метода заключается в локальном плавлении при направлении плазменного потока на нужный участок. Плазма же представляет собой ионизированный поток газа, который содержит множество заряженных частиц, активно проводящих электрический ток.

При нагреве происходит ионизация газа, что достигается при использовании высокоскоростной дуги, выходящей непосредственно из плазмотрона. Естественно, что с повышением температуры газа увеличивается степень ионизации. Температурная амлитуда дуги — не менее 5 и не выше 30 тысяч градусов по Цельсию. Конечно, сегодня сварка плазменная используется повсеместно, но оборудование, в частности плазмотрон, очень дорогостоящее.

Таким способом можно соединять детали без разделки кромок, что очень удобно.

Сварка плазменная возможна только в том случае, если из обычной дуги удастся получить плазменную. Достигается это обычно сжатием и с помощью системы принудительной подачи специального газа в дугу. В качестве плазмообразующего газа используется аргон с небольшим количеством гелия или же водорода.

Крайне важно создать защитную оболочку вокруг электрода, для этих целей лучше всего подходит все тот же аргон. Кстати, электроды выполняются из вольфрама, активированного торием или иттрием.

Стоит отметить, что стенки плазмотрона сильно нагреваются из-за высокого давления, поэтому их требуется постоянно охлаждать. Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что сварка плазменная примечательна высокой температурой в сочетании с небольшим диаметром дуги.

Последний параметр позволяет увеличить давление на металл в несколько раз. Кроме того, процесс поддерживается при небольшом токе в 0,2-3,0 Ампер.

В первое время такой вид сварки не использовался среди домашних умельцев, так как требовал высокой квалификации. Сегодня ситуация не изменилась кардинально. Тем не менее есть сварочные аппараты, которые подходят для использования в бытовых условиях. Технология в этом случае достаточно простая. Вам понадобится обзавестись специальным сварочным аппаратом, электродами и присадочной проволокой.

Перед началом работ электрод затачивается до получения конусообразной формы с углом не более 30 градусов. Крайне важно правильно установить электрод. Главное – следить за совпадением оси электрода с осью газообразующих насадок.

Сварочный стык обрабатывается точно так же, как и при аргоновой сварке. Кромки зачищаются и обезжириваются, только после этого можно приступать к выполнению работ. Кстати, обратите внимание на отсутствие зазоров более 1,5 мм.

Участки прихватки нужно дополнительно зачистить и следить за тем, чтобы прихваточные точки и сварочный шов были аналогичными по качеству.

Продолжаем выполнение работ

Плазменная сварка своими руками выполняется при постоянном токе, величина которого не должна выходить из рекомендуемого диапазона. Кроме того, за 5-20 секунд до начала сварки подается защитный газ, который отключается примерно через 10-15 секунд после обрыва дуги.

Во время работы плазмотрон должен находиться на расстоянии не более 1 см от изделия, а дугу желательно не обрывать до окончания шва. При сварке нельзя допускать перегрева металла. По достижении критической отметки сварка плазменная приостанавливается. Металл охлаждается сжатым воздухом, и только после этого работы возобновляются.

Обратите внимание на то, что горелка должна перемещаться плавно и равномерно, как на автоматическом устройстве. В этом случае вы можете рассчитывать на действительно качественный и надежный шов.

Плазменная сварка «Горыныч»: цена и особенности

Многофункциональный сварочный аппарат «Горыныч» является одним из самых известных среди отечественных аппаратов. Можно говорить о том, что это действительно качественное изделие, благодаря которому можно самостоятельно осуществлять сварочные работы. Стоит отметить, что модельный ряд «Горынычей» отличается по мощности. Есть модели на 8, 10 и 12 Ампер.

Первый вариант отлично подойдет для бытовых нужд, средний имеет отличное соотношение цена/производительность, а наиболее мощный «Горыныч» используется только профессионалами. Так, модель на 8 Ампер обойдется в 29 тысяч, на 10 А – в 30 тысяч, а на 12 А — в 33 000 рублей.

В принципе, плазменная сварка «Горыныч», цена которой ниже, чем у зарубежных аналогов, очень популярна на территории России, Украины, Беларуси и др. государств.

Плазменный сварочный аппарат

Если раньше найти подходящую модель было весьма сложно, то сегодня с этим проблем не возникает. Как правило, аппарат плазменной сварки можно найти в любом специализированном магазине. Вы будете приятно удивлены большим выбором предлагаемых агрегатов. Но все они намного дороже электросварки и инверторов.

Плазменный аппарат на фоне остальных вариантов смотрится очень выгодно. Во-первых, скорость выполняемых работ в разы выше, а во-вторых, практически не остается никаких отходов. Для работы плазмосваркой необходимы электричество и сжатый воздух, а при наличии специального компрессора — только подключение к сети.

Периодической замене подлежит сопло горелки и электрод. Кроме того, плазматрон должен регулярно заправляться. Для этого применяют специальные баллоны. Интересно, что плазменная резка и сварка считаются самыми безопасными.

Тем не менее работы желательно проводить на открытом воздухе или в хорошо вентилируемом помещении.

О сварке на среднем токе

Мы уже немного знаем о том, что такое плазменная сварка. Цена на оборудование, как вы видите, зависит от его мощности. Но стоит обратить внимание на то, что есть несколько видов сварки. Один из них – работа на среднем токе (50-150 Ампер).

Такую сварку можно сравнивать с аргоновой, но она считается несколько эффективней, так как мощность дуги выше, а площадь нагрева ограничена. Такой вариант, по сравнению с традиционной дугой, позволяет увеличить глубину проплавки обрабатываемого металла и улучшить передачу теплоты вглубь слоев.

В принципе, это обусловлено не только энергетической характеристикой, но и высоким давлением на сварочные ванны. Сварка на среднем токе выполняется с помощью присадочной проволоки. На сегодняшний день это очень востребованное и эффективное решение.

Если вы собираетесь работать в домашних условиях, вам подойдет такого рода плазменная сварка. Цена на оборудование отличаться не будет, так как там предусмотрена возможность регулировки.

В этом случае работы протекают под током свыше 150 Ампер. Это необходимо для получения большего воздействия на металл. По сути, сварка при 150 А аналогична сварке при такой же температуре неплавящимся электродом.

Отличительная особенность такого решения заключается в том, что во время выполнения работ образуется сквозное отверстие в ванной, что гарантирует полное проплавление обрабатываемой поверхности. Но тут крайне важно соблюдать технологию, так как при небрежном отношении можно с легкостью получить прожоги.

Кроме того, должны соблюдаться и другие важные параметры: охлаждение плазмотрона и условия его хранения, периодическая замена сопла горелки, дозаправка и многое другое. В принципе, инструкцию пишут не просто так, и предъявляемые требования необходимо соблюдать.

Обычно аппарат плазменной сварки и резки, работающий на большом токе, необходим для соединения легированных и низкоуглеродистых сталей, меди, титана и др. материалов.

Отзывы профессионалов и новичков

Вот мы и рассмотрели с вами данную тему. Как вы видите, плазменная сварка – это достаточно интересно и эффективно. Об этом составлены многочисленные отклики. Профессиональные сварщики говорят, что там, где использовать аргонную сварку не получается, подходит только плазменная. Начинающие же отмечают, что такой вид получения сварных соединений хорош не только своей скоростью, но и высоким качеством шва.

Помимо того, выполнение всех работ при соблюдении правил эксплуатации полностью безопасно. Если вы собираетесь заниматься сваркой в домашних условиях, подойдет аппарат «Горыныч». Данная техника от отечественного производителя считается весьма качественной и при этом имеет весьма доступную стоимость.

Конечно, цена по сравнению со сварочными инверторами может показаться заоблачной, но за качество нужно платить. Кстати, плазменная сварка «Горыныч» позволяет осуществлять все монтажные работы достаточно просто. Но для начала вам необходимо внимательно прочесть инструкцию и подготовиться к первому использованию.

Первый ваш опыт покажется очень непривычным, но со временем вы увидите, что качество шва находится на профессиональном уровне.

Источник: http://fb.ru/article/173469/svarka-plazmennaya-tehnologiya-printsip-rabotyi-i-otzyivyi-plazmennaya-svarka-svoimi-rukami

Сущность плазменной сварки, схема плазмотрона

При плазменной сварке источником нагрева служит высокотемпературная дуговая плазма, которую получают с использованием дуговых плазмотронов. Плазмотроны могут быть косвенного и прямого действия (рис. 6.4).

Если используется только источник питания дугового разряда, подключенный к токоподводящему мундштуку (катод) и корпусу плазмотрона (анод), то это будет плазмотрон косвенного действия. В полость плазмотрона подается плазмообразующий газ (аргон, гелий, азот, пары воды).

Между вольфрамовым электродом и корпусом плазмотрона 3 в выходном канале плазмотрона с помощью искрового разряда (от осциллятора) зажигается дуга.

Образуется дуговая плазма плазмообразующего газа, которая выдувается через выходное отверстие плазмотрона и используется для нагрева материала.

Рис. 6.4. Схема плазмотрона:

1 — токоподводящий мундштук; 2 — изоляционная втулка; 3 — медный корпус; 4 — защитное сопло; 5- подача плазмообразующего газа; 6 — подача защитного газа; 7 — охлаждающая вода; W — вольфрамовый электрод

Плазмотрон косвенного действия может быть использован для пайки, сварки термической резки, напыления как металлов, так и неметаллов (пластмассы, стекла, керамики, гранита, бетона). Плазмотрон прямого действия наряду с плазмообразующим источником питания небольшой мощности подключается к источнику питания большей мощности.

Напряжение этого источника подключается к токоподводящему мундштуку и изделию из электропроводного материала для получения основного дугового разряда прямой или обратной полярности, или дуги переменного тока частотой 50 Гц, или импульсной дуги.

В этом случае плазмообразующая дуга небольшой мощности (дежурная дуга) используется для стабилизации и поддержания основного дугового разряда.

Если источник плазмообразующей дуги (дежурной дуги) отсутствует и используется только основной источник питания дугового разряда, то такие устройства называются дуготронами.

Дуговая плазма плазмотронов и дуготронов имеет существенные отличия от дуговой плазмы свободно горящей дуги. Если температура свободно горящей дуги Т»6000°С, то температура дуговой плазмы на выходе плазмотрона может достигать 50000°С.

Температура дуговой плазмы зависит от состава плазмообразующего газа, давления плазмообразующего газа, условий дугового разряда в выходном канале плазмотрона.

Стенки этого канала, охлаждаемые проточной водой, понижают температуру периферийных слоев потока плазмы, повышая их электрическое сопротивление.

Дуговой разряд стягивается к оси выходного отверстия плазмотрона (дуга отшнуровывается), плотность тока повышается, температура плазмы существенно увеличивается. С повышением давления плазмообразующего газа температура плазмы также повышается.

Зависимость максимальной температуры плазмы от состава плазмообразующего газа показана в таблице.

Газ Азот Аргон Гелий Пары воды
Тплазмы, °С 80000 15000 2000 50000

Таким образом, дуговая плазма плазмотронов является высокотемпературным источником нагрева, позволяющим не только расплавить, но испарить самые тугоплавкие металлы и материалы.

Коэффициент полезного действия h зависит от типа плазмотрона. Для плазмотронов косвенного действия h=30…50%, для плазмотронов прямого действия h=70…90%.

Плотность теплового потока плазмы qFпл существенно выше плотности теплового потока свободно горящей дуги qFд, (qFпл=3…10 qFд), qFпл зависит от типа плазмотрона, мощности дугового разряда, устройства плазмотрона и от других факторов.

Диапазон мощности оборудования для плазменной сварки, термической резки, напыления очень широк: от плазмотронов для микроплазменной сварки деталей толщиной 0.1…2 мм до мощных плазмотронов, позволяющих плавить или резать материалы толщиной до 500 мм.

Так мощные плазмотроны могут иметь сверхзвуковое истечение плазмы.

В мощных плазмотронах вместо вольфрамового стержня используется медный водоохлаждаемый катод с металлокерамической вставкой, состоящей из материалов с большой термоэлектронной эмиссией (гексоборид лантана, гафний+лантан).

Область применения плазмотронов, достоинства и недостатки плазменной сварки

Дуговые плазмотроны применяются для сварки, пайки, термической резки, напыления жаропрочных, теплостойких сплавов, тугоплавких металлов (титана, ТПЛ=1660°С; циркония, ТПЛ=1855°С; хрома, ТПЛ=1930°С; молибдена, ТПЛ=2622°С; тантала, ТПЛ=2996°С; вольфрама, ТПЛ=3410°С), для сварки и пайки неэлектропроводных материалов (пластмассы, стекла, керамики, металлокерамики, композитных материалов), термической резки неметаллов (пластмассы, стекла, керамики, бетона), для термической резки металлов и сплавов, для которых малопригодна термическая газовая резка (нержавеющие стали, высоколегированные стали, алюминиевые сплавы, магниевые сплавы, медные сплавы).

По сравнению с дуговой сваркой плазменная сварка обеспечивает более глубокое проплавление, более узкий шов, возможность сварки более толстых деталей без разделки кромок стыка, и как следствие – уменьшение сварочных напряжений и деформаций, уменьшение зоны термического влияния, более высокую производительность, малую чувствительность к колебаниям длины дуги.

По сравнению с дуговой сваркой плазменная сварка имеет более низкий КПД, более сложное и дорогое оборудование.

содержание   ..  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10    ..

Источник: http://zinref.ru/000_uchebniki/03400metalurg/002_00_Lektsii_po_svarke_Varukha_2009/008.htm

Плазменная резка и сварка металла

Для сварки конструкций, изготовленных из нержавеющих сталей, цветных сплавов и разнородных металлов, а также при сварке металлов с неметаллами, толщиной до 15 мм используют особый вид сварки – плазменную.

Этот вид сварки осуществляется с помощью высокотемпературной плазменной дуги (до 50000 0С), которая получается с помощью специального оборудования, позволяющего получать плазменную струю или дугу. Кроме того, плазменную струю используют для резки, пайки, напыления и наплавки многих цветных и тугоплавких металлов. Известно, что плазма это газ, который нагрет до состояния ионизации и проводимости электрического тока.

Плазменная сварка используется в авиационной, космической, машиностроительной, автомобилестроительной, электротехнической, пищевой промышленности и других отраслях народного хозяйства, где к конструкциям предъявляются высокие требования к качеству их изготовления.

Сущность сварки – тепло принудительно сжатой электрической дуги расплавляет кромки деталей и формирует сварочный шов. Сварка может осуществляться в ручном или автоматическом режимах. Вне зависимости от режима выполнения, швы получаются высокого качества и с заданными геометрическими размерами, при этом конструкции не претерпевают деформаций.

Преимущества и недостатки плазменной сварки

К преимуществам сварки относят:

  • высокую концентрацию тепла при минимальной зоне теплового воздействия, что исключает в процессе сварки коробление деталей, а значит и отпадает необходимость в их правке;
  • стабильность горения дуги;
  • высокую скорость сварки (до 50 м/час), что позволяет повысить производительность труда;
  • проплавление металла на всю глубину, что позволяет перед сваркой не осуществлять разделку кромок;
  • широкие пределы регулирования сварочной дуги;
  • отсутствие разбрызгивания металла в процессе проведения работ;
  • экономичность;
  • высокое качество полученного сварного соединения;
  • возможность полной автоматизации сварочного процесса.

К недостаткам относят:

  • сложность обслуживания некоторых видов оборудования;
  • необходимость соблюдать технику безопасности.

Устройство аппарата плазменной сварки

Плазменный сварочный аппарат состоит из специальной горелки (плазмотрона) и источника питания.

Плазмотрон состоит из следующих основных частей:

  • кожуха наружного;
  • корпуса фторопластового;
  • узла электродного;
  • механизма регулирования воздушного потока;
  • втулки изоляционной;
  • электрода;
  • втулки изоляционной;
  • сопла;
  • гайки сопла.

В конструкции предусмотрены подводы для газов (плазмообразующего и защитного) и подвод водяного или воздушного охлаждения.

Плазмообразующим газом служит чистый аргон или аргон с добавками водорода или гелия, а также может использоваться воздух, азот, водород или смеси газов. Защитным газом служит чаще всего аргон.

Электроды изготавливаются из вольфрама, активированного торием, лантаном или иттрием, а также изготовленные из гафния и меди. Подача воды или воздуха необходима для охлаждения стенок сопла.

Газовый поток, проходя сквозь сопло, ограничивает размеры дуги и оттесняет дугу от стенок сопла. Таким образом, изолируется слой газа от сопла. Дуговой разряд, который может возникать между электродом и свариваемым изделием (сварка дугой прямого действия) или между электродом и соплом (сварка дугой косвенного действия) проходит в центральную часть отверстия, находящегося в сопле.

Принцип работы аппарата плазменной сварки заключается в следующем -осциллятор (генератор высокого напряжения) создает электрический потенциал, который необходим для возникновения искрового разряда и поджигания электрической дуги.

Возникает дежурная дуга, которая при соприкосновении со свариваемым изделием замыкается на нем и, таким образом, переходит в рабочий режим. Поток закрученного по спирали плазмообразующего газа стабилизируется и сжимает столб рабочей дуги.

Это позволяет не касаться стенок сопла плазмотрона.

Виды сварки

Плазменная сварка, в зависимости от применяемого оборудования, может осуществляться:

  • проникающей и непроникающей дугой;
  • на токе любой полярности;
  • быть точечной и импульсной;
  • без присадочной проволоки и с присадочной проволокой;
  • вручную, с помощью полуавтоматов и автоматов.

Сварку можно вести на следующих токах:
В зависимости от силы сварочного тока различают 3 вида плазменной сварки:

  • малых (от 0, 1 до 25 А);
  • средних (от 25 до 150 А);
  • больших (свыше 150 А).

Сварку на малых токах называют микроплазменной и она используется чаще всего. Ее применяют для изготовления конструкций имеющих толщину не более 1,5 мм. Обычно эти видом сварки изготавливают тонкостенные емкости и трубы, приваривают тонкие детали к массивным, в ювелирной промышленности изготавливают украшения, соединяют детали, изготовленные из фольги, при производстве термопар.

Если сварка производится с применением присадочной проволоки, то обычно применяют цельнотянутую проволоку или специальный вид проволоки — порошковую.

Основные параметры плазменной сварки:

  • сила тока, измеряемая в амперах (А);
  • напряжение, измеряемое в вольтах ( В);
  • Ø канала сопла (указывается в мм);
  • Ø электрода (указывается в мм);
  • расход плазмообразующего газа (указывается в м/ч);
  • расход защитного газа (указывается в м/ч).

Плазменная сварка: ТЕХНОЛОГИЯ, ПРЕИМУЩЕСТВА

Технология плазменной сварки известна еще с 80-х годов прошлого столетия. Но за время своего существования она претерпела множество изменений. Источники плазмы стали производить инверторными, программируемыми, они заметно уменьшились в габаритах, при этом технологические возможности значительно расширились.

Плазменная сварка – это сварка плавлением металла, нагрев которого проводится направленным потоком сжатого ионизированного газа (плазмы).

Плазменно-дуговая сварка (PAW) по сути аналогична дуговой сварке неплавящимися вольфрамовыми электродами в среде защитного газа (TIG/GTAW).

Принципиальное отличие между этими процессами заключается в том, что плазменная дуга трансформируется – она сужена специальным соплом, которое создает мощный поток плазмы между электродом и рабочей поверхностью нержавеющей стали с температурой от 10 000 до 20 000 градусов Цельсия. При прочих видах сварки используется не трансформированная сжатая дуга.

Так как плазменное сопло крайне тонкое по диаметру, оно не может обеспечить адекватную защиту сварочной ванне, поэтому процесс плазменной сварки снабжают более широким диаметром кольцеобразного потока защитного газа.

Поэтому промышленный источник плазменной сварки состоит из двух инверторов – вспомогательного и основного. Это является причиной, почему плазменные источники дороже аргонодуговых.

Однако при этом они имеют большие преимущества по сравнению с TIG/GTAW.

Вспомогательный инвертор зажигает дугу между вольфрамовым электродом и соплом, которая затем выдувается и в работу включается основной инвертор, который уже обеспечивает поддержание и регулировку сварочного процесса.

Именно благодаря наличию малоамперной 3-15 А вспомогательной дуги поджиг осуществляется на плазме всегда стабильно в отличие от аргонодуговой TIG/GTAW сварки. Особенно это заметно при сварке алюминия и при сварке/пайке оцинкованных сталей, где при TIG сварке электрод разрушается и загрязняется, а при плазме он имеет стойкость в 30-40 раз большую, т.к. «спрятан» за плазменным соплом и помимо этого обдувается сжатым газом аргоном.

Газы, используемые для защитных целей и для создания потока плазмы те же, что и при сварке GTAW — чистый аргон (Ar)-водород H2 (до 20%) или смесь аргон-гелий (He)-водород H2.

Газовые смеси, содержащие водород, рекомендуется применять для сварки аустенитных нержавеющих сталей.

Для ферритных, мартенситных и дуплексных сталей рекомендуется добавлять в газовую смесь азот, чтобы получить соответствующие пропорции аустенита и феррита в сварочном шве.

Технология ручной плазменной сварки еще называется «микро-плазма» или «мини-плазма» и производится при переменном токе от 0.1 до 15 Ампер, либо в технике «безпучковое сопло» для переменных токов от 15 до 100 Ампер.

Автоматическая сварка, где лучевой поток помещен в кожух (плазмотрон), производится так называемый процесс «ключ-прорезь».

Под воздействием повышенного переменного ток свыше 100 Ампер и потока газа, создается очень мощный пучок плазмы, который может насквозь прожечь поверхность нержавеющей стали.

Во время сварки образуется сквозное отверстие, а сварочная ванна формируется на поверхности металла, образуя сварной шов.

Сварка плазмой – это доработанная аргонодуговая сварка.
По качеству плазменная сварка по праву занимает положение между аргонодуговой и лазерной сваркой.

ПРЕИМУЩЕСТВА

Преимущества плазменной дуговой сварки проистекают из того, что PAW имеет более высокую концентрацию энергии за счет высокой температуры, суженной площади поперечного сечения и скорости плазменной струи. Эти факторы обеспечивают следующие преимущества:

  1. Стабильность дуги
  2. «Жесткая» дуга, которая позволяет лучше контролировать энергозатраты
  3. Расстояние между соплом и рабочей поверхностью менее критична, чем для сварки GTAW. Это особенно важно для ручного управления, так как она дает сварщику больше свободы для наблюдения и контроля сварного шва
  4. Узкая околошовная зона (HAZ): зона термического влияния меньше, чем с газовой вольфрамовой дугой, благодаря чему сварной шов имеет более параллельные стороны, что уменьшает искажение углов.
  5. Ускоренные темпы сварки
Читайте также  Принцип работы полуавтоматической сварки

Экономическая эффективность плазменной сварки определяется:

  • экономией расходуемых материалов (газе, вольфраме, присадке);
  • экономией времени сварки;
  • повышением эксплуатационных характеристик сварных конструкций;
  • снижением затрат на подготовку свариваемых кромок, на устранение брака, на зачистку шва и правку сваренных изделий

Требования к толщине рабочей поверхности:

• от 0,05 мм до 1 мм для микро- и мини-плазменных процессов• от 0,5 мм до 3 мм — для «безпучкового» метода сварки

• от 3.5 мм до 10 мм для сквозной плазменной сварки (в один проход)

По сравнению с MIG и TIG плазменная сварка не имеет конкурентов по качеству и производительности на диапазоне толщин от 3 до 8 мм.

Свариваемые материалы PAW

  • нержавеющие стали
  • низкоуглеродистые стали
  • оцинкованные стали
  • титан
  • медь
  • бронза
  • латунь
  • сплавы алюминия

Плазменная сварка алюминиевых сплавов характеризуется по сравнению с аргонодуговой TIG большей стойкостью электрода, т.

к. электрод находится внутри сопла и менее подвержен разрушению, это уменьшает количество простоев из-за смены расходных материалов, обеспечивает стабильность дуги и стабильность поджига. По сравнению с TIG у плазмы более глубокое проплавление. По сравнению с полуавтоматической сваркой, плазма не дает брызг и пор.

Оцинкованные стали успешно и стабильно варятся плазмой. Налипание паров цинка на электрод минимально, поэтому, как и при сварке алюминия, процесс очень стабилен. Цинк при сварке выгорает, но в узкой зоне.

В случае, когда необходимо сохранить цинковое покрытие, применяют процесс плазма-пайки. При этом получается прочное, стойкое к коррозии соединение. Процесс может быть произведен вручную и автоматически.

Скорость плазма-пайки в автоматическом режиме – до 1,5 м/мин.

В области плазменной сварки одну из лидирующих позиций в Европе занимает компания SBI. На данный момент в линейке компании более 40 различных модификаций сварочных аппаратов, как в стандартном исполнении, так и для специального применения.

Помимо этого компания выступает в качестве поставщика сварочного оборудования для робототехнических комплексов или системного интегратора при создании робототехнических комплексов с применением плазменной или аргонодуговой сварки для решения задач по автоматизации сварки в различных областях промышленности.

Основными потребителями сварочного оборудования с маркой SBI являются предприятия транспортного машиностроения, предприятия изготавливающие оборудование для пищевой промышленности. Среди них такие широко известные фирмы, как АUDI, VOLKSWAGEN, BMW, ALSTOM, Dometic, Magna Fueltec, SiemensMWW, Bertrams, Miele.

Официальный сайт компании SBI

Адрес компании: 2020 Hollabrunn, Kaplanstrasse 12+43-2952-34139-0E-mail: office@sbi.at

Компания ПромСварка будет рада порекомендовать и проконсультировать Вас по вопросам необходимого оборудования для организации сварочного процесса. Звоните по телефонам: +375 29 653 48 55 (velcome) или +375 17 241-36-99, 241-78-99

Сварка плазмой, плазменная сварка, плазменной сварки, сварка, плазменно-дуговая сварка, PAW, вольфрамовой дугой, вольфрамовым электродом, вспомогательный инвертор, газовую смесь, газовые смеси, защитные газы, плазменную сварку, создания потока плазмы, плазматрон, потоком сжатого ионизированного газа, процесс сварки, поток плазмы

Количество просмотров: 1399

Источник: http://PromSvarka.by/stati/texnologii/plazmennaya-svarka

Как выбрать плазменный сварочный аппарат?

20.07.2018

Технология плазменной сварки позволяет выполнять местный нагрев любого материала. С помощью этого метода можно проводить сварные, паяльные и резочные работы. Большая часть аппаратов для плазменной сварки имеют две основные части, а именно источник электропитания и сварочную горелку. У сварочных аппаратов разных производителей характеристики и дополнительные компоненты отличаются.

Плазма – это высокоионизированный газ. Ее получают преимущественно из водяного пара в горелках, который попадая через узкий просвет на электрическую дугу, продувается и эту дугу охлаждает. За счет этого пар ионизируется и образует струю плазмы, температура которой больше шести тысяч градусов Цельсия. Так как же правильно выбрать плазменный сварочный аппарат?

Популярность плазменного сварочного аппарата

Считавшийся до недавнего времени новинкой сварочный плазменный аппарат сегодня уверенно теснит позиции аппаратов электросварочных.

Причем с появлением все более компактных плазмотронов эта «эпидемия» из промышленного сектора перекинулась и на бытовой.

В настоящий момент примерно 65% задач, традиционных для электросварки, решается с помощью плазмосварочного аппарата.

Сборка металлоконструкций, монтаж трубопроводов, раскрой и сварка заготовок в машиностроении, особенно из таких «неудобоваримых» материалов, как спецсплавы, «нержавейка» и цветные металлы – вот лишь часть большого списка задач, которые приходится решать с помощью плазменного оборудования. Но плазмотрон, в отличие от электросварки, может работать и с неметаллами. С его помощью, к примеру, осуществляется оплавление поверхности железобетонных изделий – прекрасная альтернатива гидроизоляции.

Технология плазменной обработки материалов

Основными компонентами аппарата для плазменной сварки являются источник питания и особой конструкции горелка, называемая плазмотроном.

Плазмотрон имеет помещенный в кожух фторопластовый корпус, внутри которого установлен электродный узел. К горелке подводится рабочая (плазмообразующая) смесь, защитный газ и охлаждающая среда, если только не применяется воздушное охлаждение.

В качестве плазмообразующей смеси может применяться:

  • аргон в чистом виде;
  • аргон с примесью водорода;
  • аргонно-гелиевая смесь;
  • воздух;
  • водород;
  • азот;
  • смесь воды и спирта (эта технология появилась относительно недавно).

Под воздействием электрического разряда рабочая среда превращается в плазму, которая представляет собой ионизированный газ. Температура плазмы может достигать 30 тыс. градусов.

При этом плазменная дуга сжимается в тончайший пучок, благодаря чему ее удельная мощность, приходящаяся на 1 кв. мм поперечного сечения многократно увеличивается.

Это позволяет использовать плазму для решения таких задач, с которыми электроразрядная дуга с ее температурным пределом в 5 тыс. градусов эффективно справиться не может.

Но высокая температура – это только одно из преимуществ, которыми обладает аппарат для плазменной сварки. К числу достоинств этих устройств, также, относят:

  • высокий КПД;
  • малый расход защитных газов;
  • небольшую площадь прогрева материала и, как следствие, малую усадку шва и почти полное отсутствие деформаций;
  • возможность применения данного оборудования для сваривания неметаллических материалов с металлическими.

Конечно, для предотвращения опасных ситуаций необходимо ознакомиться с техникой безопасности при сварочных работах.

Разновидности плазменных сварочных аппаратов

Различные модели плазменного аппарата для сварки и резки можно классифицировать по нескольким признакам — принципу действия и мощности.

По мощности:

  • аппараты с силой тока от 0,1 до 20 А: данный вид обработки материалов называется микроплазменным. Такие устройства получили наибольшее распространение;
  • наиболее простые микроплазменные аппараты работают только в режиме постоянного горения дуги. Более функциональные версии поддерживают импульсный режим. Возможности такого прибора можно использовать более гибко: импульсный режим позволяет уменьшить температуру в зоне сварки, что бывает необходимо в определенных случаях (при работе с тонколистовыми заготовками, например);
  • аппараты с силой тока от 20 до 100 А: по своим возможностям плазменная сварка на токах средней величины приблизительно соответствует аргонно-дуговой сварке, для которой применяются вольфрамовые электроды (неплавящиеся);
  • аппараты с силой тока свыше 100 А: установки этого класса способны проплавить насквозь заготовку практически любого размера, создавая за один проход прочный равномерный шов по всей толщине деталей.

По принципу действия:

  • плазменно-дуговые аппараты: обрабатываемый материал подвергается воздействию направленного потока раскаленного ионизированного газа;
  • воздушно-плазменные аппараты: функцией этих установок является исключительно разрезание заготовки. Выплавляемый плазмой материал выдувается из зоны резания струей сжатого воздуха;
  • наконец, плазменное оборудование может предназначаться для работ вручную либо в автоматическом режиме.

Плазменная технология сварки и резки экологична и экономична

Плазменные сварочные аппараты мобильны и компактны, что позволяет работать даже в стесненных условиях. По сравнению с популярными электродуговыми технологиями качество такой резки поражает.

Ширина реза плазменных аппаратов зачастую не превышает двух миллиметров. Металл изменяет свою структуру только в зоне реза. Плазменную технологию можно применять для любых линий реза.

Шов получается ровный, тонкий и аккуратный даже при пайке с использованием твердых припоев и сварки металлов.

Мощность, которую потребляют плазменные горелки, обычно невысока, поэтому источник питания для нее компактный и легкий.

Сварочная горелка также не отличается большой массой, поэтому использование плазменных сварочных аппаратов весьма эргономичное решение.

При плазменной сварке происходит локальный нагрев места реза, так как дуга из плазмореза нагревает металл очень быстро, и остальной материал не успевает нагреться.

Когда дуга проходит по намеченной линии, материал плавится газом под давлением только в месте продувки. Благодаря этому можно избежать термических деформаций заготовки. Рез получается ровный и аккуратный, а кромки не требуют последующей обработки.

С помощью ручной плазменной резки можно выполнять прямые, фигурные, а также уникальные резы на металле – для этого нужно лишь вести горелку по намеченной кривой. Максимальная толщина реза металла зависит от силы тока, на которую рассчитана установка плазменной резки.

К достоинствам плазменной сварки можно отнести её безопасность, так как необходимость в использовании горючих взрывоопасных газов отпадает.

Эксплуатация не требует крупных затрат, ведь для многих аппаратов достаточно наличие бытовой сети переменного тока и дистиллированной воды для генерации пара.

Вы также можете узнать как выбрать сварочный инвертор самостоятельно.

Источник: https://www.born-spb.ru/articles/stati-o-svarochnom-oborudovanii/kak-vybrat-plazmennyj-svarochnyj-apparat.html

Технология плазменной сварки

Сегодня все большую актуальность приобретает плазменная сварка, которая позволяет производить работу со многими современными сплавами, в том числе и с цветными металлами, а также с нержавейкой.

Сварка плазмой обеспечивает максимально прочное сцепление обрабатываемых поверхностей, притом, что качество и плотность шва получаются на высоком уровне.

Сварка плазменной дугой и резка выполняются на специальном оборудовании, эксплуатация которого возможна и в домашних условиях, правда его цена достаточно высокая.

За счет прямого действия на обрабатываемые сварочные поверхности воздушно-газовой смесью, которая используется при плазменной сварке, удается избежать разбрызгивания расплавленного металла.

В настоящее время плазменная сварка и резка используются на многих промышленных объектах и позволяет выполнять качественное соединение металлических поверхностей практически любой сложности.

Сварочные аппараты для данного вида сварки представляют собой достаточно компактные устройства, которые дополнительно оснащаются системой для подачи воздушно-газовой смеси.

Плазменная сварка и резка имеет достаточно простой принцип работы, который заключается в том, что расплавление металла в заданном месте происходит от прямого действия потока плазмы в воздушно-газовой защитной смеси.

Принцип работы, который производит аппарат сварки плазмой можно увидеть на видео, которое размещено ниже в статье.

  • Особенности работы
  • Основные разновидности
  • Состав оборудования

Особенности работы

Плазменная сварка и резка в чем-то схожа с аргоновой, при этом при помощи нее посредством прямого действия осуществляется расплавление металлических поверхностей в заданном месте.

В процессе работы используется воздушно-газовая смесь, которая исполняет роль своеобразной защиты сварочной ванны от агрессивного атмосферного действия.

Вообще, непосредственно под плазмой принято понимать ионизированный газ, структуру которого составляют сильно заряженные ионы и электроны, кроме этого, в процессе участвуют и нейтральные молекулы атомов.

В некотором смысле к плазме можно отнести и стандартную дугу, однако она не может сравниться с тем потенциалом, которым обладает сама плазма.

Для того чтобы увеличить, как мощность, так и температуру обыкновенной дуги, необходимо произвести в принудительном порядке вдувание в нее специального плазмообразующего газа, либо выполнить ее сжатие, что сделать не так просто.

Все эти процессы происходят в плазмотроне, который исполняет роль резака.

Главной отличительной особенностью плазменной сварки является достаточно высокая температура плазменной дуги, которая может достигать показателей в тридцать тысяч градусов по Цельсию.

В момент прямого действия плазменной дуги особым образом осуществляется подача воздушно-газовой смеси, что дает оптимальную возможность добиться высокоскоростного течения дуги непосредственно из самого плазмотрона.

Здесь следует отметить, что при выполнении данной сварки происходит соединение тепловой и кинетической энергии, вследствие чего образуется дуга с более мощным потоком.

Плазменная дуга, в отличие от обычной, имеет и значительно более высокое давление на обрабатываемые поверхности, а ее рабочий диаметр получается, наоборот, значительно меньшим.

Кроме этого, форма плазменной дуги является полностью цилиндрической. Следует отметить и то, что данный вид сварки является более универсальным, что позволяет производить работу на более сложных поверхностях.

За счет прямого действия плазменной сварки удается добиться более глубокого проплавления металла. При соблюдении определенных условий может выполняться плазменная сварка своими руками.

В этом случае необходимо отметить то, что цена на такой аппарат достаточно высокая, а для многих домашних мастеров именно цена является определяющим фактором при выборе оборудования.

На видео ниже можно увидеть, как выполняется сварка и резка плазмой в домашних условиях.

:

Основные разновидности

Условно данную сварку прямого действия можно поделить на различные типы в зависимости от силы тока и способа подачи воздушно-газовой смеси.

Так, сегодня доступны аппараты с большими и средними токами, а также микроплазменные аппараты. Сварка и резка, выполняемые на средних токах, по некоторым своим характеристикам схожи с аргоновой, однако более безопасная и мощная.

По своим возможностям такое сваривание плазмой может только превзойти лазерная или сварка электронным лучом.

В момент выполнения работы плазменная дуга оказывает более высокое давление на сварочную ванну, чем обыкновенная.

Это дает возможность в несколько раз увеличить передачу тепла непосредственно в самую глубь обрабатываемой металлической поверхности.

Следует отметить, что при работе на средних токах нет необходимости дополнительно использовать присадочную проволоку, что несколько снижает затраты на выполнение соответствующих работ.

При выполнении работ на больших токах, металлические поверхности подвергаются еще более мощному воздействию плазмы. В этом случае для начала происходит своеобразная разрезка металла, после чего она заваривается с еще большей прочностью.

Данный тип сварки особенно актуален для изделий из меди, титана, либо легированных сталей.

При выполнении данного типа сварки микротоками, используются токи с относительно малой величиной, при этом обязательно наличие воздушно-газовой смеси с достаточным уровнем ионизации.

Данный тип сварки используется преимущественно тогда, когда необходимо произвести соединение тонких металлов, а также при необходимости закрепить на металлической поверхности некоторых элементов.

Суть данного процесса заключается в том, что для начала образуется дежурная дуга, которая зажигает основную в тот момент, когда к рабочей поверхности подводится непосредственно сам плазмотрон.

Плазмотрон имеет два независимых сопла. Одно из них предназначено для подачи газа, образующего само пламя, а другое подает воздушно-газовую защитную смесь.

При этом в процессе работы происходит непрерывное охлаждение горелки за счет подачи воды.

Состав используемых газовых смесей при данном типе сварке зависит, главным образом, от типа металла, который нужно соединить между собой.

Оборудование, предназначенное для сварки плазмой, может функционировать по своему прямому назначению в нескольких различных режимах.

Сварка алюминия сопряжена с некоторыми трудностями. Сплавы алюминия обладают неудовлетворительной свариваемостью.

Решить многие проблемы свариваемости сплавов из алюминия поможет сварка и резка плазмой. Действие плазмы постоянного тока обратной полярности повышает качество сварных швов сплавов из алюминия.

Выбор технологии плазменной сварки и резки алюминия и режима определяется составом сплава из алюминия.

Наиболее часто применяется автоматическая сварка алюминия плазмой с подачей присадочной проволоки.

На видео, которое размещено ниже, показано, как выполняется сварка алюминия плазмой.

:

Состав оборудования

Любое современное оборудование данного типа можно отнести к двум различным типам. Основное различие здесь заключается в характеристиках вырабатываемой дуги.

В любом случае, дуга должна обязательно обеспечивать не только высокий КПД самого процесса, но и относительно малый участок температурного действия на рабочие поверхности обрабатываемых материалов.

Используемое оборудование должно полностью соответствовать нормам безопасности и обеспечивать сравнительно небольшой расход используемых в процессе работы защитных газов.

Также сварка данного типа должна иметь возможность осуществлять соединение тонколистовых стальных поверхностей с различными неметаллами.

Кроме этого, на обрабатываемых поверхностях могут оставаться только несущественные деформации.

Во многом характеристики таких установок определяет цена, и чем она выше, тем больше функциональных возможностей имеет такой аппарат.

На видео, которое размещено ниже, подробно показан процесс выполнения плазменной сварки.

Когда вы выбираете аппарат данного типа, в первую очередь необходимо руководствоваться тем, какие именно поверхности планируется обрабатывать с его помощью.

Следует отметить и то, что данное оборудование выпускается как в ручном варианте, так и в автоматическом.

В устройствах данного типа основным питающим элементом является специальный инвертор, который обеспечивает подачу тока с определенными параметрами.

При использовании устройств данного типа, можно не только повысить общую скорость выполнения соответствующей работы, но и значительно снизить количество отходов.

:

Для работы самого обыкновенного плазменного аппарата необходимо только лишь электричество, а также струя воздуха определенного давления.

Также, качество шва во многом зависит и от используемого в процессе работы плазмотрона, который является, по сути, основным рабочим инструментом.

Более подробно о том, как работает плазменный аппарат, рассказано на видео в нашей статье.

Источник: http://rezhemmetall.ru/plazmennaya-svarka-metalla.html

Плазменная сварка принцип работы

пер.Каштановый 8/14 51100 пгт.Магдалиновка

Nikolaenko Dmitrij

Плазменная сварка принцип работы Плазменная сварка принцип работы

Плазменная сварка, принцип работы которой описан ниже, применяется для сваривания металлов любой температуры плавления, хотя рекомендовано использовать технологию для работы с тугоплавкими сплавами.

Один и тот же аппарат успешно справляется как со свариванием, так и с резкой, поэтому это достаточно универсальный инструмент и технология, благодаря чему она и получила широкое распространения в промышленности и бытовых условиях.

Принцип работы плазменной сварки основан на локальном разогреве металла потоком плазмы, которая генерируется в плазмотроне.

Плазма представляет собой ионизированный газ, который под давлением выбрасывается через сопло плазмотрона. В этом газе содержаться заряженные частицы, которые отличаются способностью проводить электрический ток.

Процесс ионизации газа производится непосредственно в плазмотроне под воздействием сжатой электрической дуги высокой мощности.

Температура генерируемой плазмы находится в пределах от 5 000 — 30 000 градусов по шкале Цельсия, чего достаточно, чтобы расплавить любой тугоплавкий металл. Важно отметить, что на «выходе», обычный, бытовой плазменный аппарат способен выдать до 7 000 градусов Цельсия. При соблюдении ряда технологических требований и создании должных условий, с помощью плазмы возможно сваривание металлических и не металлических деталей.

На чем работает сварка этого типа?

Не смотря на внушительные характеристики, приведенные выше, плазменная сварка, принцип работы которой не сложен, достаточно проста в устройстве и обслуживании.

Как упоминалось выше, в этой технологии применяется направленная плазменная дуга, генерируемая подаваемым электрическим током требуемой сил (А). В свою очередь плазменная дуга образуется из так называемой «дежурной» (обычной).

Основными характеристиками установки является следующие три качества:

  • Минимальный диаметр плазменной струи;
  • Высокая мощность;
  • Высокие рабочие температуры.

Перечисленные характеристики вносят свои корректировки и в саму конструкцию, что вполне логично (можно читать и наоборот). Для достижения описанных выше характеристик, обязательным образом выполняются следующие условия:

  • Интенсивное охлаждение стенок плазмотрона производится непрерывно;
  • Используется не плавящийся вольфрамовый электрод, производимый с присадками тория;
  • Обязательно организуется защита электрода путем подачи инертного газа (аргона).

Плазменная сварка принцип работы или как с ней работать?

Плазменная сварка принцип работы которойзаключается в следующих действиях, имеет высокую производительность и качество сварных соединений. Итак, вот основополагающие принципы сваривания металлов плазменной сваркой:

  • сварочный аппарат передает ток в плазмотрон, где возбуждается дуга. Затем подводится газ, образующий плазму. Газ нагревается дугой и ионизируется. Этот газ состоит из заряженных ионов и электронов, а также нейтральных молекул и атомов;
  • получается плазма, которая вырывается из горелки со скоростью более 2000 км/ч. Она имеет температуру 100000 С;
  • сжатие плазменной дуги происходит устройством плазмотрона, которое охлаждается водой;
  • после этого необходимо взять присадочную проволоку, одеть средства защиты и подвести сопло горелки к стыку детали на расстоянии 5 мм. Горелку держать под углом 700;
  • поверхность нагревать до расплавления на стыке и образования сварной ванны. Для качественной сварки необходимо поддерживать одно расстояние между соплом и стыком детали. Выбрать скорость перемещения горелки такой, при которой не будет происходить выдувания металла. При необходимости используется присадочная проволока.

Такая технология плазменной сварки металла позволяет качественно производить соединение деталей с наименьшими затратами времени, энергии и ресурсов. Процесс практически аналогичен и для использования этой технологии как на производстве, так и в бытовых условиях.

/отредактировано: 2018-01-24

Источник: https://metallsmaster.ru/plazmennaya-svarka-princip-raboty/

Понравилась статья? Поделить с друзьями: