Сварка дуговая плазменной струе

Сварка дуговой плазменной струей. Лабораторией сварки металлов Института металлургии им. А. А. Байкова АН СССР в 1957—1958 гг. разработаны устройства для создания нового источника теплоты независимого действия — дуговой плазменной струи, характеризующейся весьма высокой температурой (до 10 000°) и широким диапазоном регулирования ее технологических свойств. [c.145]

Сварка дуговой плазменной струей может быть широко использована 1) при сварке тонколистового материала толщиной менее 1 мм, включая тугоплавкие металлы 2) при сварке металлов с неметаллами 3) для наплавки и нанесения покрытий на изделия путем расплавления электродной или дополнительно подаваемой в дугу присадочной проволоки 4) для пайки 5) для разделительной резки и поверхностной обработки различных материалов. [c.147]

Дуговая плазменная струя - интенсивный источник теплоты с широким диапазоном технологических свойств. Ее можно использовать для нагрева, сварки или резки как электропроводных металлов (см. рис. 3.55, а, б), так и неэлектропроводных материалов, таких как стекло, керамика и др. (см. рис. 3.55, б). [c.146]

Тепловая эффективность дуговой плазменной струи зависит от силы сварочного тока и напряжения, состава, расхода и скорости истечения плазмообразующего газа, расстояния от сопла до поверхности изделия, скорости перемещения горелки (скорости сварки или резки) и т.д. Геометрическая форма струи может быть также различной (квадратной, круглой и т.д.) и определяться формой выходного отверстия сопла. [c.146]

В связи с относительной дороговизной флюса, и сравнительно низким качеством поверхности реза в некоторых случаях для резки цветных металлов целесообразно использование дуговой плазменной струи (см. главу Новые методы сварки ). [c.346]

Обработка дуговой плазменной струей. Плазменная струя образуется в горелке под действием дугового разряда в узком электрически нейтральном канале между двумя электродами, один из которых выполнен в виде сопла. Вдоль столба дуги пропускается газ, который в зоне разряда ионизируется, приобретает свойства плазмы и выходит из горелки в виде ярко светящейся струи, имеющей температуру порядка 15 000° С. Ею можно резать, наносить покрытия и выполнять другую обработку заготовок из разнообразных материалов — проводников, полупроводников и диэлектриков. Кроме разделительной резки, горелками можно осуществлять строгание плоскостей, подготовку под сварку кромок листов из нержавеющей стали и других металлов и сплавов. [c.232]

Дуговую плазменную струю для сварки получают по двум основным схемам. При плазменной струе прямого действия изделие [c.406]

Схемы устройств для получения дуговой плазменной струи для сварки и резки приведены на рис. 2. Для получения плазменной струи используют специальные горелки или плазмотроны. В промышленной практике применяют дуговые плазменные горелки постоянного тока. В инженерной практике наметились две схемы плазмотронов прямого и косвенного действия. При сварке плазменной струей прямого действия изделие включается в сварочную цепь дуги, а при сварке плазменной струей косвенного действия изделие не помещают в цепь дуги, являясь независимым элементом. Поэтому вторая схема получения плазменной струи позволяет проводить кроме сварки другие виды обработки напыление, пайку, термообработку, причем обрабатывать как металлы и сплавы, так и неметаллические материалы, диэлектрики -керамику, стекло. [c.185]

Основными параметрами режима сварки дуговой микроплазменной струей являются следующие параметры ток и напряжение рабочей дуги, состав, расход и скорость истечения плазмообразующего и защитного газов, расстояние от сопла до поверхности изделия, скорость сварки. Выбор параметров режима плазменной сварки зависит от следующих параметров рода, толщины свариваемого материала, конструкции соединения, технических параметров, конструкции плазмотрона и др. [c.190]

Струей нагретого до 10 000—20 ООО К и ионизированного газа — плазмы — сваривают самые различные тугоплавкие сплавы, металлы и неметаллические материалы, в том числе и неэлектропроводные. Энергия дуговой плазменной струи зависит от сварочного тока, напряжения, расхода газа, скорости сварки и других параметров. Источники питания дуги должны иметь рабочее напряжение более 120 В. Плазмообразующий газ служит также защитой расплавленного металла от атмосферного воздуха. Иногда для защиты расплавленного металла подают отдельную струю более дешевого газа, который, имея более низкую температуру, одновременно охлаждает сопло плазмотрона. В некоторых типах плазмотронов применяют водяное охлаждение. [c.43]

Сущность способа. Плазма - ионизированный газ, содержащий электрически заряженные частицы и способный проводить ток. Ионизация газа происходит при его нагреве. Степень ионизации тем выше, чем выше температура газа. В центральной части сварочной дуги газ нагрет до температур 5000. .. 30 ООО °С, имеет высокую электропроводность, ярко светится и представляет собой типичную плазму. Плазменную струю, используемую для сварки и резки, получают в специальных плазмотронах, в которых нагревание газа и его ионизация осуществляются дуговым разрядом в специальных камерах. [c.145]

При обычной дуговой сварке дуга горит свободно между электродом и изделием. Однако если при помощи каких-либо приемов не дать возможность дуге занять ее естественный объем, принудительно сжать ее, то температура дуги (плазменной струи) значительно повысится. [c.187]

Технологически струя плазмы близка к газосварочному пламени, отличаясь более высокой температурой. Плазменной струей или факелом можно осуществлять различные виды обработки сварку, резку, напыление пайку, термообработку и т. п., причем можно обрабатывать как металл, так и неметаллические материалы — стекла, керамику и пр. Плазма может быть получена различными способами, самый простой и распространенный из них нагрев газа в дуговом разряде. [c.368]

Одним из важных направлений в совершенствовании электросварки является автоматизация сварочных процессов, создание специальных показательных сварочных цехов с автоматическими линиями. Все более широкое распространение получают новые прогрессивные методы сварки электроннолучевая в вакууме, дуговая в герметических камерах с контролируемой атмосферой, плазменной струей и т. д. Параллельно с развитием автоматической сварки будет совершенствоваться и ручная дуговая сварка. [c.4]

В качестве источника теплоты для сварки и других видов обработки материалов (резке, нанесения покрытий, термической обработки и т. д.) может быть использована плазменная струя — поток ионизированных частиц, обладающий большим запасом энергии. Плазменная струя создается в специальных устройствах — дуговых плазменных головках (рис. 287). Температура плазменной струи достигает 10 000—30 000° К. [c.461]

Для малых толщин широко применяют аргоно-дуговую сварку вольфрамовым электродом. Возможно также применение плазменной струи. Для особо ответственных изделий применяют электроннолучевую варку. В этом случае сварные соединения отличаются повышенной стойкостью против коррозии. [c.494]

Для получения ионизированного потока газов обычно используют дуговой разряд 1 1(рис. 159), возникающий между вольфрамовым электродом 2 и соплом специальной горелки 3. Дуга горит в замкнутом цилиндрическом канале 4, стенки которого интенсивно охлаждаются водой. Через этот канал под давлением подают инертный газ. Вследствие сжатия газового проводника силами магнитного поля и наружного охлаждения столба дуги стенками канала происходит обжатие ионизированного потока. В результате появляется центральная тонкая струя 5 с высокой степенью ионизации, большим избыточным давлением и температурой, достигающей 10000— 30000° С. В процессе работы горелка охлаждается водой через каналы 6. В связи с этим тонкая струя 5 оказывается окруженной теплоизолирующим кольцевым слоем холодного газа, проходящего по стенке канала, охлаждаемого водой. Для получения (плазменной струи можно использовать любые газы. Кроме сварки и резки, ее можно применять для наплавочных работ, пайки, нанесения покрытий металлизацией, термической обработки и т. д. [c.230]

Плазменной струей можно производить обработку различных материалов металлов, полупроводников и диэлектриков. Этот способ получил производственное применение, главным образом, для резки металлов. Процесс резки осуществляется путем расплавления, выдувания расплавленного материала потоком газа, имеющего скорость 300—1000 м/ч, и частичного испарения. Плазменной струей можно разрезать цветные металлы и сплавы, высоколегированные стали, тугоплавкие металлы, керамику и прочее. Скорость резки возрастает пропорционально току дугового разряда и достигает при толщине металла 6—15 мм нескольких сотен метров в час. Кроме того, возможно применение плазменной струи для сварки металлов тонколистового материала. [c.327]

При плазменной сварке, как и при плазменно-дуговой резке, имеются две схемы получения дуговой плазмы прямого и косвенного действия. При плазменной струе прямого действия свариваемое изделие включено в сварочную цепь [c.231]

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]

Плазменная сварка. Плавление металлов осуществляется плазменно-дуговой струей, имеющей температуру выше 10 000° С. [c.8]

При электрической сварке плавлением источником теплоты служит электрический ток. Электрическую сварку плавлением подразделяют на дуговую, при которой нагрев и плавление осуществляют за счет энергии, выделяемой дуговым разрядом электрошлако-вую, при которой нагрев и плавление металла осуществляются за счет термической энергии, выделяемой током, проходящим через расплавленный флюс (шлаковую ванну) электроннолучевую, при которой энергия, расходуемая на нагрев и плавление металла в месте соединения, получается за счет интенсивной бомбардировки быстродвижущимися в вакууме электронами плазменную, при которой источником теплоты является струя ионизированного газа. Особое место занимает сварка лучом оптического квантового генератора (лазера), при которой нагрев и плавление металла осуществляются мощным световым лучом. При хи- [c.597]

Очень перспективны плазменная сварка и резка металлов. Газ, нагреваемый дуговым разрядом, продувается через калиброванный канал сопла малого диаметра в особой плазменной горелке, или плазмотроне. Температура газа повышается до 20 000—30 000° С. Выходящая из плазмотрона тонкая струя очень горячей плазмы позволяет получить чрезвычайно концентрированный нагрев. [c.9]

Наплавка - процесс нанесения защитного покрытия на поверхность основного металла целенаправленно выбранными методами сварки, к которым можно отнести газовую, дуговую (ручную, полуавтоматическую, автоматическую), под флюсом. Наплавка в основном применяется для повышения износостойкости и коррозионной стойкости. Поэтому в качестве наплавочных материалов используют высокомарганцевые стали, сплавы на основе никеля, меди, карбиды вольфрама и т.п. толщина наплавленного слоя лежит обычно в пределах 0,5...50 мм. Применяют также виброконтактную и вибродуговую наплавку с нагревом ТВЧ и ТПЧ. Напыление (газопламенное, электродуговое, индукционное, плазменное) - это нанесение покрытия на поверхность детали с помощью высокотемпературной скоростной струи, содержащей твердые частицы или капли расплава напыляемого материала. [c.274]

Дуговую плазменную струю для сварки и резки получают по двум основпым схемам (рис. 53). При плазменной струе прямого действия изделие включено в сварочную цепь дуги, атстивные пятна которой располагаются па вольфрамовом электроде и изделии. При плазменной струе косвенного действия активные пятна дуги находятся на вольфрамовом электроде и внутренней или боковой поверхности сопла. Плазмообразующий газ мон ет служить также и защитой расплавленного металла от воздуха. В некоторых случаях для защиты расплавленного металла используют подачу отдельной струи специального, более дешевого за-п1,итного газа. Газ, перемещающийся вдоль степок сопла, менее ионизирован и имеет пониженную температуру. Благодаря этому предупреждается расплавление сопла. Однако болынинство илаз-менных горелок имеет дополнительное водяное охлаждение. [c.65]

Дуговая плазменная струя — интенсивный источник теплоты с Бшроким диапазоном технологических свойств. Ее можно исполь зовать для нагрева, сварки или резки как электропроводных металлов (обе схемы рис. 53), так и неэлектропроводпых материалов, таких как стекло, керамика и др. (плазменная струя косвенного действия, рис. 53, б). Тепловая эффективность дуговой плазмониой струи зависит от величины сварочного тока и напряжения, состава, расхода и скорости истечения плазмообразующего газа, расстояния от сопла до поверхности изделия, скорости [c.65]

Дуговую плазменную струю для сварки и резки получают по двум основным схемам. При плазменной струе прямого действия изделие включено в сварочную цепь дуги, активные пятна которой располагаются на электроде и изделии. При плазменной сфуе косвенного действия активные пятна дуги находятся на электроде и внутренней или боковой по- [c.145]

Применения. Газовые разряды применяют в газосветных приборах, в электронных диодах с газовым наполнением, тиратронах, ртутных выпрямителях (игнитронах), в качестве стабилизаторов напряжения в счётчиках Гейгера ядер-ных частиц, в антенных переключателях, озонаторах, маг-нитогидродинамшеских генераторах. Широко используются электродуговая сварка, электродуговые печи для плавки металлов, дуговые коммутаторы. Получили большое распространение генераторы плотной равновесной низкотемпературной плазмы с К, /)--1 атм—плазмотроны (дуговые, индукционные, СВЧ). В них продуванием холодного газа через соответствующий разряд получают плазменную струю. Тлеющий и ВЧЕ-разряды используют для создания активной среды в лазерах самой разл. мощности—от мВт до многих кВт, в плазмохимии. Эти и др. приложения, использование результатов исследований Э. р. в г. в технике высоких напряжений поставило физику газового разряда в ряд наук, к-рые служат фундаментом совр, техники. [c.514]

В плазмотронах сжатие дуги чаше всего осуществляется газовым потоком, который, проходя сквозь узкое сопло, ограничивает поперечные размеры дуги (рис. 4.17). Газ, подаваемый внутрь плазмотрона, выходит сквозь узкое отверстие в сопле, оттесняя дугу от стенок. Для устойчивой работы плазмотрона стенки сопла охлаждаются водой и при работе остаются холодными. Пристеночный охлажденный слой газа изолирует плазму от сопла как в электрическом, так и в тепловом отношении. Поэтому дуговой разряд между электродом внутри горелки и изделием (или соплом) стабилизируется и проходит сквозь центральную часть отверстия в сопле. Способ сварки сжатой дугой часто называют также плазменнодуговой сваркой или сваркой плазменной струей. [c.187]

Для различных пар металлов применяют сварку плавлением и наплавку дуговую в среде заищгных газов неплавящимся и плавящимся электродом, плазменной струей, электродами с толстым покрытием (типа Д), под слоем флюса, электронно-лучевую, лазерную. [c.485]

Сварка плазменной струей. Струя дуговой плазма представляет собой поток сильно ионизированног газа имеющего температуру 10 000—15 000° С. [c.331]

Оптимальные условия наплавки меди на сталь требуют, чтобы не было расплавления стали и она хорошо смачивалась (для этого ее температура не должна превышать 1100 - С), и длительность контактирования меди со сталью при этой температуре должна быть не монее 0,01—0,015 сек. Чтобы выдержать эти условия, нужно сделать расчеты темиературно-временного режима сварки и наплавки, методика которого изложена в работе [9]. Такие расчеты и данные рис. 18, б показывают, что для соединения меди и ее сплавов со сталью лучше всего применять аргоно-дуговую сварку, а для наплавкп цветных металлов на сталь — наплавку плазменной струей с токоведущей присадочной проволокой (9, 19]. [c.221]

Плазменно-дуговая сварка и резка. Струя дуговой плазмы представляет собой поток сильно ионизированного (электропроводного) газа, содержащего примерно одинаковые количества положительно и отрицательно заряженных частиц и имеющего температуру 10 ООО—20 000° С и выше. Для получения плазменной струи применяют специальную горелку, в наконечник которой вставлен вольфрамовый электрод, обдуваемый газом, выходящим через сопло, охлаждаемое водой. Дуга горит между электродом и разрезаемым или свариваемым металлом (дуга прямого действия). Вытекающая из сопла струя газа образует сжатую высокотемпературную плазменную дугу, которой сваривают и разре- [c.12]

В следующем периоде сварочная техника развивалась в направлении совершенствования ранее известных способов и разработки новых эффектив-пых с точки зрения их технологических возможностей и производительности с применепием современных источников энергии, таких как электронный луч, высокотемпературная плазма, ультразвук и др. В результате появились дуговая сварка в защитной атмосфере аргона и углекислого газа, электрошлаковая, а также автоматизированные способы контактной сварки. Разработаны и внедрены в производство сварных конструкций из специальных сталей, цветных и тугоплавких металлов и сплавов следующие способы сварки электронно-лучевая, дуговая в вакууме, плазменной струей, ультразвуковая U др. В последнее время для сварки начали применять оптические [c.266]

Дуга может гореть между вольфрамовым катодом и соплом горелки (анодом) либо между тем же катодом и изделием, куда по, ,-веден анод. В обоих случаях в горелку нодают инертный газ, который в нервом варианте выдувает плазменную струю из сопла, а во втором — дополнительно сжимает столб дуги и изо.тирует от пего стенки сопла, охлаждаемые водой. Эта разновидность дуговой сварки, получившая название плазменной, в настоящее время начинает внедряться в производство, однако относительная сложность го- [c.9]

Хорошие результаты дает плазменно-дуговая сварка и наплавка (сварка сжатой дугой), основанная на использовании тепла плазменной дуги. Для сварки применяют плазмотроны с зависимой дугой, у которых плазменная струя совпадает с направлением столба дуги, горящей между электродом (катодом) и ремонтируемой деталью, подключенной к положительному полюсу источника питания. Плазменнодуговая сварка и наплавка по сравнению с другими видами сварки имеет ряд преимуществ надежная газовая защита сварочной ванны от воздействия окружающего воздуха, сохранение химического состава металла сварочных соединений, благодаря концентрированному действию дуги почти не происходит коробление детали, нет необходимости в предварительном и местном подогреве. Предварительный нагрев делается только при ремонте деталей сложной конфигурации. Сварка ведется, как и при плазменной металлизации, неплавящимся электродом. [c.81]

СВАРКА ПЛАЗМЕННОЙ СТРУЕЙ — особый вид дуговой сварки, при котором металл нагревается направленным потоком плазмы, выдуваемой из токоведущего столба создаютей его диги косвенного действия. [c.136]

Рис. 2. Схемы способов дуговой сварки а — ручной, б — автоматической под флюсом, в — полуавтоматической под флюсом, г — неплав ящимся электродом в защитных газах, д — плавящимся электродом в защитных газах, е,— плазменной струей, ж — вращающейся дугой

Сварка плазменной струей (рис. 2, е). При пропускании электрического тока большой плотности через газовую среду, находящуюся под повышенным давлением, последняя переходит в особое состояние, которое отличается от твердого, жидкого и газообразного. Это состояние вещества называется плазмой и представляет собой массу хаотически движущихся атомных ядер и электронов. Плазменная струя служит интенсивным источником тепла, и ее температура достигает 15.000° С. Она создается дуговым разрядом 3, возбуждаемым между вольфрамовым электродом 5 и медным еодоохлаждаемым соплом 2. Разряд происходит в узком канале 4, также снаружи охлаждаемом водой. В канал 4 подается инертный газ, который, проходя вдоль дуги, ионизируется и выходит из сопла в виде яркосветящейся плазменной струи 1. Плазменная струя может быть использована как для сварки, так и для резки металлов, в том числе тугоплавких. [c.11]

Способ сварки плазменной струей показан на фиг. 3, з. Если с помощью специальных приемов сжать столб дуги, то температура его может повыситься в несколько раз. Как видно из фиг. 3, з, дуга горит между вольфрамовым электродом и изделием, причем столб дуги пропускают через медное водоохлаждаемое сопло малого диаметра. Защитный газ, подаваемый внутрь горелки, вытекая из сопла, дополнительно сжимает столб дуги, изолируя его от стенок. При этом температура дуги может повыситься до 30 000° С. Разновидностью этого способа является такой, при котором дуга горит между электродом и водоохлаждаемым соплом, а высокотемпературный ионизированный поток (дуговая п.пязмя) вырывается из сопла в виде струи, имеющей температуру до 15 000°. [c.10]

При обычной дуговой сварке дуга горит свободно между электродом и изделием. Однако если с помощью каких-либо приемов принудительно сжать дугу, то ее температура значительно повысится. В частности, можно ограничить диаметр столба дуги, пропустив ее через сопло малого диаметра. При этом плазмообразую-щий газ, который подается в камеру 1 (рис. 9.13) горелки, вытекая через сопло 4, сжимает дугу. Часть газа, проходя через столб дуги, нагревается, ионизируется и выходит из сопла в виде плазменной струи. Наружный слой газа, окружающий столб дуги, остается относительно холодным и создает электрическую и тепловую изоляцию между дугой и соплом, предохраняя его от разрушения. Способ сварки сжатой дугой называют также плазменнодуговой сваркой. [c.178]

Из новых способов, разработанных и внедряемых в производство за последние годы, следует указать на сварку ультразвуком, сварку давлением в вакууме, сварку электронным лучом в вакууме, виб-родуговую наплавку, сварку с высокочастотным нагревом, сварку вращающейся дугой, сварку плазменной струей и др. Однако эти способы сварки имеют специализированное назначение и область их применения более ограничена, чем дуговой или контактной электрической сварки они используются, например, в приборостроении, при сварке пластмасс, сварке твердых сплавов, наплавке тонких слоев металла, сварке тугоплавких металлов и других подобных процессах. Данные об этих способах сварки можно найти в специальной литературе. [c.12]

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]

Действительный член Академии наук УССР К- К- Хренов в 1932 г. разработал процессы дуговой электрической резки и сварки под водой. О н же в своей книге Электрическая сварочная дуга , изданной в 1949 г., впервые упомянул о технологическом интересе, который может представить в сварочных процессах струя дуговой плазмы (сварочного пламени), получающаяся при горении дуги между стержневым электродом и вторым электродом с круглым отверстием или щелью, через которые выдувается газ, ионизированный в столбе дуги. Это в настоящее время является основой резательных плазменных горелок. [c.4]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...