ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основные параметры режима из "Сварка Резка Контроль Справочник Том1 " Тепловая эффективность проплавления основного металла при плазменной сварке характеризуется полным термическим КПД, плотностью теплового потока в изделии и степенью ее сосредоченности, а также давлением сжатой дуги на сварочную ванну. [c.408] Сжатую дугу прямого действия, применяемую для сварки, можно рассматривать как электрическую дугу, но отличающуюся от последней более высокой концентрацией энергии и широкими возможностями ее регулирования. Основные параметры режима плазменной сварки аналогичны параметрам аргонодуговой сварки. К дополнительным параметрам, влияющим на основные параметры режима плазменной сварки, относятся диаметр и длина плазмообразующего сопла, расход и состав плазмообразующего газа. [c.408] Основными параметрами плазменно-ду-говой сварки являются ток, напряжение, расстояние от торца сопла до изделия, скорость сварки, расход плазмообразующего и защитного газов, диаметр и длина сопла. [c.408] Ток плазменной сварки является главнейшим параметром. От его величины зависят тепловые и геометрические характеристики дуги, проплавляющая способность, давление и стабильность горения дуги при заданных диаметре и длине канала сопла плазмотрона. При повышении сварочного тока эффективная мощность процесса, плотность теплового потока в центре пятна нагрева и диаметр пятна нагрева заметно увеличиваютЬя (рис. 6.2). Уменьшение диаметра канала сопла приводит к уменьшению диаметра дуги (увеличению коэффициента сосредоточенности теплового потока, поступающего в изделие), росту эффективной тепловой мощности и давления дуги, поэтому при заданной глубине проплавления скорость сварки повышается. Кроме того, уменьщается объем жидкой сварочной ванны и улучшается качество формирования щва, особенно при сварке со сквозным проплавлением. Наиболее эффективно сжимается дуга при использовании сопл с дополнительными каналами, выходящими внутрь сопла (рис. 6.3). [c.408] Однако следует учитывать, что с уменьшением диаметра сопла снижается верхний предел тока (критический ток). Одним из недостатков плазменной сварки является невозможность увеличения тока больше определенного значения при фиксированных размерах канала сопла плазмотрона (длине и диаметре), т.е. дугу можно сжимать до определенного предела. При некоторых значениях тока и диаметра сопла образуется двойная , или каскадная, дуга. Внешнее двойное дугообразование проявляется в том, что вместо одной дуги, горящей между неплавящимся электродом и изделием, горят две дуги меаду неплавящимся электродом и соплом, а также между соплом и изделием. В этом случае на верхней кромке рабочего сопла образуется анодное пятно первой дуги (анодная область дуги), на нижней -катодное пятно второй дуги, которое может удаляться от отверстия сопла на значительное расстояние вместе со столбом дуги. В этих активных пятнах тепловые потоки превышают предельно допустимые значения и сопло разрушается. [c.409] Тангенциальная подача плазмообразующего газа снижает вероятность образования двойной дуги, так как формирует на стенке сопла слой газа, способный выдерживать большее напряжение пробоя. Для обеспечения устойчивости процесса сварки рекомендуется выбирать такой режим, при котором исключалась бы возможность образования двойной дуги. Значение сварочного тока не должно быть близким к критической области, так как незначительное изменение параметров режима сварки может привести к образованию двойной дуги. Это явление, свойственное плазменной сварке, снижает эффективность процесса. Требуются радикальные средства для устранения такого режима работы плазмотрона. [c.409] Ценным свойством сжатой дуги является малая чувствительность глубины проплавления и ширины шва к изменению длины между соплом и изделием от 4 до 8 мм при износе вольфрамового электрода. [c.409] Силовое воздействие (общее давление) плазменной дуги пропорционально квадрату тока (рис. 6.5). Оно возрастает с увеличением расхода плазмообразующего газа, уменьшением диаметра и длины канала сопла, а также расстояния от торца сопла до изделия. [c.409] Плазменная сварка может осуществляться как проникающей, так и непрони-кающей дугой. При сварке металла толщиной до 3 мм ток 100 А. В этом случае сварка выполняется без проникновения дуги через всю толщину металла. Она может осуществляться как без присадочного металла, так и с его добавлением. В первом случае щов формируется практически без усиления, во втором -наоборот. [c.410] Для предупреждения прожогов и обеспечения необходимого проплавления требуемой формы применяют подкладки, чаще всего съемные, с обеспечением защиты обратной стороны щва и формирующей канавкой, а также используют импульсные режимы подачи сварочного тока. Импульсное введение тепловой энергии позволяет уменьщить зону термического влияния, коробление кромок, снижает вероятность прожогов, повышает стабильность горения дуги. [c.410] Параметры режимов плазменно-дуговой сварки различных металлов и сплавов неболь-щой толщины приведены в табл. 6.1. [c.410] Сварка проникающей дугой (рис. 6.6) 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. [c.411] Способ сварки проникающей дугой позволяет получать высококачественное соединение при сварке металлов, обладающих повышенным поверхностным натяжением, например коррозионно-стойких сталей и сплавов титана толщиной 3...15 мм на токах 100...300 А. [c.411] Наиболее часто сварку ведут на постоянном токе прямой полярности, за исключением алюминиевых и магниевых сплавов, которые сваривают на обратной полярности или переменном токе. По сравнению со сваркой без сквозного проплавления этот метод обеспечивает полный и равномерный провар без применения подкладок, установка которых всегда затруднительна постоянный контроль провара благодаря образованию сквозного отверстия увеличение допусков на величину зазора. [c.411] При плазменной сварке вследствие высокой концентрации энергии и силового воздействия сжатой дуги на сварочную ванну возрастает роль потоков жидкого металла сварочной ванны в формировании щва, высокие скорости сварки и охлаждения металла шва вызывают образование дефектов в виде подрезов. Чтобы избежать этих дефектов сварного соединения, приходится снижать скорость сварки, а также расход плазмообразующего газа, что способствует образованию двойной дуги и нестабильности формирования шва и проплавления металла. Однако при оптимальном сочетании параметров режима можно пол5 чать швы с хорошим формированием, без каких-либо подрезов (табл. 6.2). [c.411] Сварка металла толщиной 10... 12 мм без разделки кромок приводит либо к прожогам, либо к непроварам металла на всю толщину. Диапазон изменения параметров режима очень узкий. Проблема сварки всех без исключения материалов толщиной 7 мм состоит в поддержании многочисленных параметров режима плазменной сварки в строго заданных пределах. С увеличением толщины свариваемого металла диапазон отклонения параметров сужается. Это неизбежно приводит к необходимости автоматизащ1и процесса с применением систем автоматического регулирования. [c.412] Вернуться к основной статье