ПЛАЗМЕННАЯ СВАРКА И РЕЗКАОсновные схемы плазменной сваркиПлазмой называется частично или полностью ионизированный газ, состоящий из нейтральных атомов и молекул, а также электрически заряженных ионов и электронов. В таком определении обычная дуга может быть названа плазмой. 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.Плазменной называют сварку сжатой дугой. Столб дуги помещают в узкий канал, который ограничивает его расширение. Устройства для получения сжатой дуги называют плазмотронами (рис. 8.1). Простейший плазмотрон состоит из изолятора, неплавящегося электрода и медного охлаждаемого водой сопла. В сопло тангенциально (по касательной к его цилиндрической поверхности) или аксиально (вдоль оси электрода) подают плазмообразующий инертный, нейтральный или содержащий кислород газ, который в столбе дуги нагревается до высокой температуры. Плазмотроны могут работать на постоянном или переменном токе.Рис. 8.1. Схемы дуговых плазмотронов прямого (я) и косвенного (б) действия: 1 — изолятор; 2 — электрод; 3 — сопло; 4 — обрабатываемая деталь; 5 — сварочная дугаСтолб сжатой дуги состоит из досоплового участка /, участка сжатия II и открытого участка III (рис. 8.2). Если сжатая дуга используется для резки, у ее столба появляется и четвертый участок — в полости реза. Физические свойства каждого участка существенно отличаются друг от друга и от свойств свободной дуги. Свойства катодной и анодной областей сжатой и свободной дуг отличаются незначительно. Технологические преимущества сжатая дуга приобретает на участке II.Основные параметры сжатой дуги — это диаметр d_c и длина /_с цилиндрического участка сопла, расстояние от плазмотрона до детали /₀, ток дуги /_д и расход плазмообразующего газа <7_П (см. рис. 8.2).Плазменно-дуговая сварка плавящимся электродом представляет собой сочетание сварки плазменной дугой и сварки плавящимся электродом в среде инертного газа (рис. 8.3).

---

Электродную проволоку подают по оси плазменной дуги, а вольфрамовый электрод, расположенный в дуговой камереРис. 8.2. Схема основных участков столба дуги и геометрические характеристики сжатой дуги:/ — досопловый участок; II — участок сжатия; III — открытый участок; с!_э — диаметр электрода; d_c — диаметр сопла; /_с — длина сопла; /_у — длина закрытого участка дуги; /₀ — расстояние от торца плазмотрона до детали;/_д — длина дугиРис. 8.3. Схема плазменно-дуговой сварки плавящимся электродом:

• 
  1 — источник тока с падающей внешней характеристикой; 2 — осциллятор;
  
• 
  3 — вольфрамовый электрод; 4— электродная проволока; 5 — токоподвод;
  
• 
  6 — защитный газ; 7— плазмообразующий газ; 8— источник тока с жесткой
  

внешней характеристикой; 9— медное сопло; 10 — плазменная дуга;11 — сварочная дуга; 12 — свариваемая детальплазменной горелки, наклонен под некоторым углом к оси горелки. В некоторых конструкциях плазменных горелок вольфрамовый электрод отсутствует и его заменяет внутреннее сопло. Плавящийся электрод питается от отдельного источника тока с жесткой внешней характеристикой.Производительность расплавления электродной проволоки, которая зависит от ряда параметров процесса сварки (силы тока, диаметра проволоки, полярности тока, диаметра сопла и др.), может достигать 30 кг/ч.Сварка сжатой дугой на малых токах (0,1...10 А) получила название микроплазменной сварки. При таких токах сваривают детали с толщиной кромок 0,025...0,8 мм. По сравнению со сваркой открытой дугой изменение длины малоамперной сжатой дуги оказывает значительно меньшее влияние на качество сварного соединения. Сильно возрастает пространственная устойчивость дуги.При микроплазменной сварке как плазмообразующий газ используют аргон, а в качестве защитного — аргон, гелий, азот, смеси аргона с водородом или с гелием и другие газы в зависимости от свариваемого металла.

---

Рис. 8.4. Схема микроплазменной сварки:1 — электрод; 2 — рабочее сопло; 3 — защитное сопло; 4 — сжатая дуга (плазма); 5 — свариваемая детальКатодная область малоамперной сжатой дуги (рис. 8.4) постоянного тока находится в атмосфере плазмообразующего газа, а столб дуги и анодная область — в атмосфере защитного газа. Применение в защитной смеси молекулярных газов (азота, водорода) повышает напряжение дуги, увеличивает ее проплавляющую способность, так как в столбе дуги молекулы этих газов диссоциируют, поглощая энергию, что приводит к дополнительному сжатию дуги. Дуга приобретает форму конуса (иглы), сходящегося к изделию. Плотность тока на острие этой «иглы» достигает 5000 А/см².Наиболее часто при микроплазменной сварке встречаются соединения с отбортовкой.Микроплазменную сварку применяют для соединения особо тонких материалов, для исправления микродефектов (микротрещин, царапин, раковин) миниатюрных деталей, для резки металлов и неметаллов, для прецизионной наплавки. Малая площадь нагрева и незначительная ширина зоны термического влияния обеспечивают высокое качество соединений миниатюрных и высокоточных деталей: гофрированных трубок (сильфонов) и мембран с арматурой, миниатюрных трубопроводов, полупроводниковых приборов, конденсаторов, термопар.

---

Смотрите также файлы

• Правонарушения и преступления. Понятия и виды.docx

• Протокол 7 от 15 июня 2019 года. Количество часов в неделю 1 час Часов в i полугодии 16.docx

• азастан республикасы білім жне ылым министрлігі abai University силлабус.docx

• Электродуговая сварка в защитных газах.docx

• Производственная преддипломная практика 8801ппо 8802ппо сроки практики 04. 05. 23 31. 05. 23.docx