Горелка для сварки плазменной дугой

Рис. 6. Горелка для сварки плазменной дугой, сжатой газовым потоком

Плазменная струя образуется в канале горелки и стабилизируется стенками канала и холодным газом, отделяющим столб дуги от этих стенок. Сравнительно малый диаметр и достаточная длина канала обеспечивают требуемую для стабилизации плазменного столба скорость газового потока. В наличии стабилизирующего канала и заключается основное отличие плазмотрона от обычной горелки для сварки в защитных газах. [c.103]

Сварка плазменной дугой производится от источника питания I. Для зажигания дуги применяется высокочастотный генератор 2. Плазменная дуга горит между ие-плавящимся электродом 3 и свариваемым изделием в. Плазменная горелка охлаждается водой, подаваемой через штуцер 5, Плазменная дуга горит в среде аргона (или смеси аргона и водорода), который подается в кольцевое пространство 4 сопла. Для сжатия плазмы применяется защитный газ 6, подаваемый в мундштук 7 [c.12]

В 1958—1959 гг. ИМЕТ (Институт металлургии) имени Байкова, ВНИИавтогенмаш (Всесоюзный научно-исследовательский институт автогенного машиностроения) и другие учреждения разработали специальные установки и горелки для сварки металлов плазменной струей. Особенность этого способа заключается в более высокой температуре столба дуги вследствие сжатия дуги потоком газа, пропускаемого через сопло ограниченного диаметра. Следует отметить, что плазма обеспечивает температуру 16 ООО—33 000° С, что позволяет сваривать самые тугоплавкие металлы. [c.7]

Плазменная струя, применяемая для сварки, представляет собой направленный поток частично или полностью ионизированного газа, имеющего температуру 10 ООО—20 ООО °С. Плазму получают в плазменных горелках, пропуская газ через столб сжатой дуги. Дуга горит в узком канале сопла горелки, через который продувают газ. При этом столб дуги сжимается, что приводит к повышению в нем плотности энергии и температуры. Газ, проходящий через столб дуги, нагревается, ионизируется и выходит из сопла в виде высокотемпературной плазменной струи. В качестве плазмообразующих газов применяют азот, аргон, водород, гелий, воздух и их смеси. Газ выбирают в зависимости от процесса обработки и вида обрабатываемого материала. [c.198]

Производительность процесса плазменной сварки и резки зависит от эффективной тепловой мощности плазменной струи, которая определяется силой тока, напряжением на дуге, составом и расходом газа, диаметром и длиной мундштука, расстоянием его до поверхности детали и скоростью перемещения горелки. Для обеспе- [c.135]

Оборудование (установки, машины) для плазменных процессов сварки, наплавки и резки состоит из плазменной аппаратуры и механизмов, обеспечивающих перемещение плазмотрона относительно обрабатываемого изделия. Оно может функционировать в составе автоматизированных линий (станов). Плазменные установки представляют собой комплекты из плазмотрона (плазменной горелки), источника его питания и системы управления электрическими и газовыми параметрами плазменной дуги. Установки для сварки и наплавки кроме плазменных установок обычно комплектуются механизмами подачи присадочной проволоки или (в случае наплавки) порошковыми дозаторами и механизмами колебания плазмотрона. Основные составляющие плазменной аппаратуры (плазмотрон, источник питания, система управления) при всем их многообразии имеют ряд общих схемных и конструктивных решений. [c.369]

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]

Особенности сжатой дуги. Для концентрации тепла дуги и повы- Ц шения ее температуры столб дуги сжимают с помощью специальной конструкции сопла плазменной горелки или потока газа. В этом случае уменьшается площадь поперечного сечения столба дуги, а температура дуговой плазмы повышается за счет увеличения числа упругих соударений частиц (электронов, ионов и др.). Сжатая дуга й применяется для плазменной сварки и резки металлов. [c.17]

Для плазменной сварки или резки используют специальную горелку, называемую плазмотроном. Отличительная особенность плазмотрона (рис. 146) состоит в том, что дуга, горящая между электродом 1 и изделием 4, проходит через сопло 2, которое имеет малый диаметр. Плазмообразующий газ, проходя через сопло 2, сжимает дугу. Для защиты зоны дуги от окружающего воздуха в плазмотроне имеется защитное сопло 3. В плазмотроне имеются два независимых канала, по которым проходят плазмообразующий и защитный газы. При сварке изделий в качестве плазмообразующего газа применяют инертные газы (аргон, гелий). Расход плазмообразующего газа зависит от диаметра сопла 2. [c.182]

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]

Оборудование для ручной и механизированной плазменно-дуговой сварки и наплавки отличается от других сварочных устройств в первую очередь конструкцией горелки-плазмотрона. Существует множество горелок, отличающихся формой электрода-катода (стержневой, полый, дисковый), способом охлаждения (водой, воздухом), способом стабилизации дуги (газом, магнитным полем), родом тока, составом плазмообразующей среды и т.д. Поскольку эффективность использования мощности плазменной дуги связана с напряжением внутрисопловой части столба дуги, наиболее нагруженным элементом горелки является сопло. В плазмотронах косвенного действия ток ограничен максимально [c.179]

К соплам для газовой защиты предъявляют те же требования, что и при сварке обычной дугой в защитных газах. С увеличением скорости истечения плазменной струи нарушается ламинарность потока. Кроме того, за соплом степень обжатия столба дуги уменьшается. В связи с этим разработаны горелки с вторичным фокусирующим и защитным потоком газа (рис. 9.13, в). Газ подается под углом к оси горелки. При этом высокая концентрация плазменного потока достигается при сравнительно малой скорости истечения. Такие горелки, называемые микроплазменными, позволяют получить остроконечную плазменную дугу в области малых токов (0,5...30 А). [c.180]

Пост для плазменной сварки (рис. 76) имеет источники питания с падающей или крутопадающей характеристикой. Рабочим инструментом при плазменной сварке является сварочная горелка со сменным охлаждаемым водой вольфрамовым электродом и плазмообразующей насадкой. Концентрация вводимой в изделие тепловой энергии и силовое давление дуги для определенной конструкции горелки зависит от диаметра плазмообразующей насадки, угла заточки электрода и установки электрода относительно плазмообразующей насадки. Диаметр плазмообразующей насадки зависит от силы сварочного тока и напряжения на дуге, расхода и состава плазмообразующего и защитного газов, а также от конструкции горелки [c.194]

Существует специальное оборудование для ручной и механизированной плазменно-дуговой сварки и наплавки. Оно отличается от ранее описанных сварочных устройств конструкцией горелки-плазмотрона. Существует множество горелок, отличающихся конструкцией электрода-катода (стержневой, полый, дисковый), способом охлаждения (водой, воздухом), способом стабилизации дуги (газом, водой, магнитным полем), родом тока, составом плазмообразующей среды и т. д. [c.426]

Плазменная сварка и резка металлов. Источником местного нагрева при этом виде сварки служит плазменная струя. Плазмой называют высокотемпературный ионизирующийся газ. Минимальной температурой, при которой начинается самопроизвольная (автоматическая) ионизация, является температура свыше 5500°С. В сварочной практике применяются плазменные струи с температурами 5500-30000°С. На рис. 10, а схематически представлен процесс получения плазменной струи. Питание осуществляется от источника постоянного тока Е. Минус подводится к электроду 4, плюс-к соплу 2. Дуга 5 горит между электродом и соплом и выдувается газовой смесью с образованием струи плазмы 1. В горелках для сварки плазменной дугой (рис. 10,6) одним из электродов является обрабатываемый материал. [c.11]

На рис. 6 схематически показаны сварочная горелка и процесс сварки плазменной дугой. Защитный газ, подаваемый внутрь горелки и вытекающий через сопло, дополнительно сжимает столб дуги и изолирует его от стенок. Чтобы медное сопло не расплавилось, его охлаждают проточной водой. Расход аргона при этом способе значительно меньший чем при обычной аргоно-дуговой сварке и для металла толщиной до 2 мм составляет 0,2—0,5 л1мин. Сварка выполняется с присадкой проволоки. Сварка плазменной дугой может быть выполнена как автоматически, так и полуавтоматически. [c.10]

К соплам для газовой защиты 5 (см. рис. 8-44, б) предъявляют те же требования, что и для горелок, предназначенных для сварки обычной дугой. С увеличением скорости истечения плазменной струи нарушается ламинарность потока. Кроме того, в засопло-вом участке степень обжатия столба дуги уменьшается. В связи с этим в последние годы получают все большее распространение горелки с вторичным фокусирующим и защитным потоком газа (рис. 8-44, в). Газ подается под углом к оси горелки и как бы омывает столб дуги, интенсивно охлаждая его, благодаря чему при удалении от сопла несколько уменьшается диаметр столба дуги. При этом высокая концентрация плазменного потока достигается при сравнительно малой скорости истечения. Такие горелки, называемые иглоплазменными или микроплазменными, позволяют получить остроконечную плазменную дугу в области малых токов (0,5—30 А). [c.427]

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]

При плазменйой сварке в горелку (рис. 23.19) подаются плазмообразующий газ (аргон или смесь аргона с гелием, с углекислым газом и др.) и защитный газ. Первый обтекает вольфрамовый электрод и выходит через отверстие внутреннего сопла, второй подается во внещнее сопло и защищает сварочную ванну. В качестве защитного газа используется аргон. Для повышения мощности дуги к нему также могут добавляться другие газы (гелий, углекислый газ, азот). [c.468]

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]

Плазмой называют частично или полностью ионизированный газ, состоящий из нейтральных атомов и молекул, ионов и электронов. Плазменные струи для сварки получают в специальных плазменных горелках (плазмотронах). По сравнению с аргонодуговой сваркой плазменнодуговая сварка отличается более стабильным горением дуги. Благодаря цилиндрической форме столба [c.193]

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]

Для аргонодуговой сварки неплавящимся (вольфрамовым) электродом применяются полуавтоматы А-533 и серии АП. Аппараты серии АП — полупроводниковые транзисторные, имеют в комплекте источник питания постоянного или импульсного тока и горелку. Импульсный ток обеспечивает высокое качество сварки тонколистовых металлов и сплавов. Возможность регулирования сварочного тока в широком диапазоне (0,5—300 А) позволяет вести сварки самых разных материалов толщиной от нескольких микрон до нескольких миллиметров. В комплекте с плазмотронами аппараты АП дают возможность вести сварку сжатой дугой (плазменную). Аппараты имеют выносной пульт управления, малогабаритны и легко встраиваются в специализированные установки для сварки. Ступенчатое перек.пюче-нне напряжения холостого хода аппаратов обеспечено в пределах 25—40 В, коэффициент мощности аппаратов 0,85, а коэффициент полезного действия 0,5—0,7. [c.209]

ПЛАЗМОТРОН, плазменная горелка — устройство для создания направленного потока плазмы, движущегося с большой скоростью и обладающего большим запасом энергии. Для сварки, резки и других видов обработки металла используется плазма с температурой до 20—30 тысяч градусов и сверхзвуковой скоростью истечения, создаваемая в П. с помощью дугового разряда. В камере П. помещается электрод и гориг дуга. Через камеру под давлением подается плазмообразующий рабочий газ (аргон, гелий, азот, водород или их смеси, атмосферный воздух и др.). Газ, проходя через охлаждаемое водой сопло, обжимается и приобретает на выходе высокие температуру, степень ионизации и скорость. Поток плазмы может совпадать с токоведущим столбом создающей его дуги, которая горит между вольфрамовым электродом и изделием, или же выделяться из токоведущего столба дуги, горящей между двумя вольфрамовыми электродами. [c.104]

Плазмотроны для сварки - это сочлененные в едином корпусе изолированные друг от друга катодный и сопловой узлы. Электрический ток, охлаждающая вода, рабочий и защитный газы подводятся к плазмотрону по кабельному щланговому пакету, который стыкуется с плазмотроном либо внутри рукоятки ручной плазменной горелки, либо посредством ппуцерных соединений, расположенных в верхней части плазмотрона, предназначенного для механизированной сварки. В плазмотронах для сварки в качестве рабочего и защитного газов используется в основном аргон (реже гелий), а в качестве катода - тугоплавкий, стойкий к инертной среде вольфрамовый стержень, закрепленный в цанговом зажиме или впаянный в медный водоохлаждаемый катодо-держатель. Плотность тока в канале сопла, условно определяемая как 7 = 4// (яй где /-ток дуги (/-диаметр канала сопла. [c.451]

Установка УПС-301У4 предназначена для ручной сварки вольфрамовым электродом. В нее входят сварочный выпрямитель с тиристорным регулированием сварочного тока, горелки для плазменной и аргонодуговой сварки, блок зажигания, содержащий возбудитель дуги типа УПД-1 или ВИС-501, газовая аппа- [c.168]

Истечение плазменной струи из сопла с высокой скоростью увеличивает приток газов из окружающего воздуха в зону сварки, и поэтому горелки снабжают газозащитными соплами 3. Кроме того, их применяют для вторичного обжатия засоплового участка плазменной струи, а иногда и для фокусирования струи (рис. 32, в). Такие горелки называют микроплазмепными, так как они позволяют получить остроконечную дугу в области малых токов порядка 0,5. ..30 А. [c.92]

Вольфрамовый электрод для повышения его стойкости в плазменной горелке запрессовывают в охлаждаемую медную обойму. Глубина погружения медно-вольфрамового электрода относительно среза формирующего сопла составляет 1,5—2,5 мм. При более глубоком погружении медно-вольфрамового электрода в сопло затрудняется возбуждение дежурной дуги, а также возбуждение и горение основной дуги. Рабочий конец вольфрамового электрода должен быть чистым и заточен заподлицо с медной обоймой электрододержателя. Наличие меди на рабочем торце вольфрамового электрода не допускается. Оплавленную часть электрода удаляют. Длина факела дежурной дуги поддерживается в пределах 5—8 мм. При сварке поверхность электрода устанавливают перпендикулярно к оси канала плазмоформирующего сопла. Плазмотрон располагают к изделию под углом 80—9 0° относительно вертикальной оси. Угол между плазмотроном и присадочной проволокой 90— 100°. Нарастание тока с минимального значения производится в течение 15—20 с. При нарущении формирования шва (появления морщинистой поверхности) уменьшают длину дуги или увеличивают скорость сварки. Появление загрязнений на поверхности шва, сопро- [c.61]

Небольшая длина дуги (2—4 мм) при малом диаметре сопла обеспечивает плазменную струю малых разхмеров. Сопло для защитного газа изолировано от корпуса горелки. Лучшие результаты достигнуты при сварке стыковых соединений с отбортовкой кромок в диапазоне толщин 0,5—2,0 мм. С увеличением толщины металла ток увеличивают, а следовательно, и расход защитного газа. Шов имеет хороший внешний вид, структура металла шва плотная, прочность металла шваб—8кГ/мм . [c.185]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...