Новочеркасский завод сварочных электродов

Плазменная сварка или сварка плазмой

Плазменной сваркой называется такая сварка, при которой  основным источником энергии является плазменный ток.Plazmennaya svarka karkasa

Сварка плазмой  отличается от других видов сварки тем, что она имеет возможность достаточно глубоко проплавлять свариваемый металл, именно этот фактор позволяет при сварке плазмой сваривать листы металла, которые имеют толщину до 9 миллиметров.

Сваривают плазменной сваркой такие металлы как: молибден, вольфрам, в авиационной промышленности плазменной сваркой сваривают различные сплавы никеля, так же сварка плазмой очень широко применяется в приборостроении.

Технология

Технология плазменной сварки достаточна проста, изучив технологический процесс сварки плазмой один раз, можно использовать его всю жизнь.

Для того, чтобы получить плазму при плазменной сварке, используют специальные плазменные горелки, которые состоят преимущественно из сопла плазмы, вольфрамового электрода, подачи газа и труб для водяного охлаждения.

У плазменной дуги в отличии от электрической дуги, очень высокая температура, иногда она достигает аж до 30 000 градусов по Цельсию.

Что касается плазмы, её образует газ, который подводится  в плазматроне, в ту зону где находится плазменная дуга, после чего происходит нагревание газа дугой и газ начинает ионизироваться.

Увеличение объёма газа происходит благодаря его расширению, после увеличения объёма начинает происходить быстрое истекание газа из специального канала, который находится в сопле плазматрона.

Для такого вида сварки основным источником энергии является энергия кинетическая и энергия тепловая.

Что касается горелок в плазматроне, то эти горелки в основном являются постоянного тока.

Разновидности сварки плазмой

  • Сварка, когда дуга горит между изделием и не плавящимся электродом.plazmennaya.svarka
  • Сварка, когда струя горит между плазматронным соплом и не плавящимся электродом.
  • При этом виде плазменной сварки, выдувание плазмы происходит плазменной струёй.
  • В роли плазмообразующего газа обычно используют такие газы, как: аргон, азот, воздух и кислород.

От того, какая величина тока находится в плазме, плазменную сварку можно разделить на следующие разновидности.

  • Сварка большим током (величина тока более 150 А)
  • Сварка средним током (величина тока ОТ 50 ДО 150 А)
  • Микроплазменная сварка (величина тока от 0,1 до 25 А)

Сварка плазмой на больших токах

Плазменная сварка большим током характеризуется полным проплавлением свариваемого металла.

Сварку большим током можно представить следующим образом, как будто детали подвергается разрезанию, после чего происходит заварка.

Что касается металла, который находится с другой стороны сварного шва, то он удерживается благодаря поверхностному натяжению.

Так как при сварке плазмой на больших токах существует большая вероятность прожогов, то диапазон заданных режимов является весьма ограниченным.

Такой вид плазменной сварки очень подходит для сплавления легированных, низкоуглеродистых сталей, титана, сплавов алюминия, меди и других различных материалов.

В большинстве известных случаев, плазменная сварка большими токами, позволяет сократить затраты, значительно улучшить качество сварных соединений, и значительно повысить производительность сварки.

Сварка плазмой на средних токах

Плазменная сварка средним током очень схожа по своим свойствам с аргонодуговой сваркой, которая выполняется с помощью вольфрамовых электродов.

Стоит отметить, что, несмотря на это, по сравнению с аргонодуговой сваркой, сварка плазмой более эффективна, так у плазменной сварки гораздо выше мощность дуги и ограниченная площадь нагревания изделия.

Если сравнивать энергетические характеристики, то сварочный процесс осуществляемый плазмой находится где-то посередине между лазерным или электронным лучом и дуговой, обычной сваркой.

По сравнению с обычной ручной дуговой сваркой, у сварки плазменной проплавление является более глубоким.

Стоит обратить внимание, что процесс плазменной сварки можно осуществлять как с использованием присадочной проволоки, так и не используя.plazmennaya svarka

Микроплазменная сварка

Что касается микроплазменной сварки, то этот вид сварки плазмой является наиболее распространённым.

Дело в том, что при микроплазменной сварке, плазменная дуга имеет возможность гореть при достаточно низких токах, это является возможным благодаря тому, что в плазматроне ионизация газа достаточно высокая, а так же благодаря применению данным видом сварки вольфрамовых электродов, диаметр которых составляет от 1 до 2 мм.

Примечательно то, что самым эффективным методом сварки, или вернее сплавления деталей которые имеют маленькую толщину (до 2 мм), является именно микроплазменная сварка.

Нагревание зоны сварки, причём, не влияя при этом на находящиеся рядом участки, а так же направленная концентрация тепла на требуемом участке детали становится возможным благодаря тому, что у плазменной дуги достаточно небольшой диаметр, который составляет приблизительно около 2,5 мм.

Форму микроплазменная дуга имеет цилиндрическую, поэтому длина дуги никаким образом не может влиять на то, насколько глубока зона проплавления.

Когда сварщик работает горелкой, именно этот фактор даёт возможность избежать различных прожогов, которые очень характерны при сварке тонкого металла аргонодуговой, обычной сваркой.

Газ, который применяется в качестве защитного газа и плазмообразующего, является аргон.

Стоит так же отметить, что аргон является не единственным газом, который используется в микроплазменной сварке, так как от того, какой именно металл будет свариваться, могут добавляться различные добавки, благодаря которым будет значительно улучшаться качество сварочного соединения, прочность и надёжность самого изделия.

Если добавить водород к защитному аргону, то благодаря такому смешиванию, у плазменной дуги значительно повысится тепловая эффективность.

mikroplazmennaya svarkaДобавлять гелий можно при микроплазменной сварке титана, а добавлять углекислый газ можно при сварочных процесса низкоуглеродистых сталей.

Основные параметры микроплазменной сварки:

  • Диаметр сопла.
  • Сила тока.
  • Диаметр электрода.
  • Насколько глубоко электрод погружён в сопло.
  • Напряжение.
  • Расход газов, защитного и плазмообразующего.

Применение микроплазменной сварки

  • Сварка ёмкостей
  • Сварка сильфонов
  • Сварка термопар
  • Сварка тонкостенных труб
  • Соединение фольги
  • Ювелирные изделия, для изготовления

Требования к плазменной сварке в целом, достаточно высокие, необходимо следить за обеспечением охлаждения плазмотронов, соблюдать технологические процессы сборок и заготовок, проводить эксплуатацию машин для плазменной сварки по всем прописанным правилам.

Дело в том, что машина обеспечивающая сварку плазмой является очень чувствительной машиной, если к примеру, охлаждение плазмотрона будет хоть немного отходить от заданного режима, то вследствие маленького диаметра сопла и высокой температуры, разрушение данной машины будет неизбежным.