ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Сущность плазменной сварки из "Сварка Резка Контроль Справочник Том1 " Плазма - ионизированный газ, в котором концентрации положительно и отрицательно заряженных частиц почти одинаковы, а хаотическое движение частиц преобладает над упорядоченным движением их в электрическом поле. Плазму, полз аемую нагревом газа электрическим дуговым разрядом, принято считать дуговой. [c.406] Плазменная сварка - это сварка плавлением, при которой нагрев проводится направленным потоком дуговой плазмы (плазменной струей). Плазменную струю получают в специальных устройствах, которые в сварочных процессах называют плазменными горелками (плазмотронами). Наиболее распространены способы получения плазменных струй путем сжатия и интенсивного охлаждения газовым потоком столба дугового разряда, горящего в сравнительно узком водоохлаждаемом канале плазменной горелки. [c.406] Первые плазменные горелки для сварки бьши созданы на базе аргонодуговых (рис. 6.1) и отличались от них тем, что неплавящийся вольфрамовый электрод и часть столба дуги помещали в водоохлаждаемзто металлическую камеру. Камера оканчивалась цилиндрическим отверстием (соплом), расположенным соосно с электродом. Подаваемый в камеру под давлением газ, проходя через сопло, пространственно стабилизирует, охлаждает и сжимает столб дугового разряда, а также обеспечивает его тепловую и электрическую изоляцию от стенки сопла. В результате струя проходящего газа, нагреваясь до высоких температур, ионизируется и приобретает свойства плазмы. Увеличение при нагреве объема газа в 50-100 раз приводит к истечению плазмы с высокими (околозвуковыми) скоростями. [c.406] Состав плазмообразующего газа и материала неплавящегося электрода выбирают в зависимости от требований, предъявляемых к процессу. В качестве плазмообразующего газа обычно применяют аргон, гелий, углекислый газ, водород и их смеси. Плазмообразующий газ может служить также и защитой расплавленного металла от воздз са. В некоторых случаях для этого используют подачу отдельной струи специального, более дешевого защитного газа. Электроды изготовляют обычно из вольфрама и меди. [c.407] Для защиты катода и сопла от разрушения и перегрева наилучшим газом считается аргон, так как он химически инертен и имеет малую теплопроводность. Однако аргон малоэффективен для преобразования электрической энергии в тепловую. Гелий и водород обладают относительно высокой теплопроводностью и лучше других преобразуют энергию дуги в теплоту. В случае применения их в чистом виде наблюдаются быстрый нагрев и разрушение сопла, поэтому указанные газы применяют в смеси с аргоном. [c.407] Плазменная сварка является дальнейшим этапом развития и усовершенствования дуговой сварки в защитных газах неплавящимся электродом. Необходимость разработки процессов сварки плазменной (сжатой) дугой обусловлена возросшими требованиями к сварным соединениям по остаточным деформациям, формированию шва и качеству его поверхности, механическим, антикоррозионным и другим свойствам. Обеспечение этих требований возможно при использовании высококонцентрированных источников энергии, в частности сжатой дуги. [c.407] При свободном горении дуги атмосферного давления температура в ее столбе зависит от состава газовой среды и достигает (5...10)10 К. В случае ограничения возможности свободного расширения дуги температуру столба можно повысить до (15...30) 10 К. [c.407] Кроме того, при сжатии столба дуги ограничивается свободное перемещение активного пятна на поверхности изделия. Благодаря этому тепловой поток в изделие становится более концентрированным, глубина проплавления увеличивается с одновременным уменьшением зоны нагрева основного металла, прилегающего к сварному шву. В отличие от свободной дуги, имеющей форму конуса с расширяющимся в сторону изделия сечением, плазменная дуга имеет форму, близкую к цилиндрической. При этом изменение длины плазменной дуги в достаточно широких пределах практически не влияет на глубину проплавления. [c.407] Вернуться к основной статье