АкцияАкцияАкция 

Плазменная сварка

Сварка сжатой дугой имеет много общего с аргоно-дуговой сваркой вольфрамовым элек­тродом, но является более совершенным спо­собом получения соединений. Свободно горя­щая дуга в случае аргоно-дуговой сварки с вольфрамовым электродом в области малых токов неустойчива (блуждает).

При увеличе­нии тока растет диаметр ее столба и падает концентрация тепловой мощности на изделии, что приводит к увеличению ширины шва и зо­ны термического влияния сварного соединения. Кроме того, по мере удаления от вольфрамо­вого электрода температура столба резко па­дает, т. е. с удлинением дуги ее проплавляю­щая способность уменьшается [32]. Поэтому для получения стабильного качества сварного шва необходимо строго поддерживать неиз­менной длину дуги, что связано с определен­ными техническими трудностями.

plazmennaya svarka

Перечисленные недостатки устраняются при интенсивном обжатии дуги. При этом ду­га становится плазменной. Столб плазменной дуги жестко стабилизирован по оси электрода, высокая концентрация его теплового потока на изделии позволяет получать сварные соеди­нения с глубоким проплавлением и относитель­но небольшой ширины при повышении скоро­сти   сварки.   При  этом   за   счет   уменьшения теплоотвода в кромки свариваемого металла значительно уменьшается зона термического влияния, вследствие чего повышается качество соединений из специальных сплавов, а при сварке тонколистовых конструкций — снижа­ется их деформация.

Изменение длины дуги в определенных пределах практически не влияет на глубину проплавления. Режим плазменной сварки ре­гулируется не только за счет изменения тока, но и напряжения дуги, путем изменения рас­хода и состава плазмообразующего газа. Характерный для плазменной сварки диапазон сварочных токов – 3 - 300 а, напряжения ду­ги – 25 - 35 в; средней скорости сварки – 30 - 50 м/ч. Расход аргона в пять-шесть раз мень­ше, чем при обычной аргоно-дуговой сварке. Его величина изменяется в зависимости от то­ка в пределах 0,03 - 0,15 м3/ч. Диапазон тол­щин, свариваемых плазменной дугой, состав­ляет 0,01 - 10 мм, отношение глубины проплав­ления к ширине шва при сварке металлов толщиной 3 - 10 мм - 3 : 1. Плазменная свар­ка ведется преимущественно на постоянном токе прямой полярности. Сварка алюминиево-магниевых сплавов, титана и циркония осуще­ствляется на постоянном токе обратной поляр­ности или сжатой дугой переменного тока [10].

Стремление повысить тепловую концентра­цию плазменной дуги путем ее обжатия в соп­ле приводит к увеличению скорости течения плазменной струи. При этом усиливается вы­дувание жидкого металла из сварочной ванны, что приводит к ослаблению шва. Кроме того, нарушается характерная для плазменной сварки   ламинарность   истечения   газа   из   сопла, вследствие чего ухудшается защита сваривае­мого соединения от действия окружающей среды.

Поэтому в последние годы в сварочной тех­нике получают все большее распространение плазменные горелки со вто­ричным фокусирующим и защитным потоком газа (рис. 1) [44].

plazmennaya svarka

Вторичный газ должен быть высокотепло­проводным (водород, гелий). Он подается под углом к оси горелки и как бы омывает столб (аргоновой) плазмен­ной дуги, интенсивно охлаж­дая его, благодаря чему при удалении от сопла происхо­дит некоторое уменьшение   диаметра  столба  дуги. Высокая концентрация плазменного потока достигается при сравнительно малой скорости и ламинарном характере истечении газа из первичного сопла.

  Горелки с фокусирующим вторичным газом, со­стоящим из смеси аргона с 7—10% водорода, позволяют получить остроконечную плазменную дугу в области малых токов (0,5—30 а) [7]. Во многих случаях водород не только предохраняет шов от действия окружающей среды, а и как восстановительная среда благоприятно влияет на качество сварного шва. Такие горелки, называемые иглоплазмен-ными или микроплазменными, находят все более широкое применение при сварке тончай­ших изделий в радиоэлектронной, авиационной и других отраслях промышленности.

Другим способом повышения концентрации теплового потока является применение при плазменной сварке импульсного или пульсиру­ющего токов. При этом способе сочетаются преимущества плазменной и импульсной аргоно-дуговой сварки вольфрамовым электродом. Импульсное *введение тепла в металл расши­ряет область регулирования теплового режима сварки и еще более уменьшает теплоотвод в кромки металла. Обычно длительность им­пульсов тока и пауз регулируется в пределах 0,02 - 0,6 сек. В период пауз для стабильности процесса горит малоамперная дежурная дуга [21].

Плазменная сварка — новый быстро разви­вающийся процесс. Еще не все возможности ее изучены, и можно полагать, что в ближай­шее время она получит широкое применение.

 

Вернуться на Плазменная резка