плазменная сварка дугой прямого действия. Что такое плазменная сварка прямого действия
Плазменная сварка дугой прямого и косвенного действия, конструкция сварочного аппарата
Одним из сравнительно новых видов соединений металлов и сплавов является плазменная сварка. Этот вид, схожий с вариантом аргонодуговой сварки неплавящимся электродом, позволяет получать более качественный результат гораздо быстрее. Технология плазменной сварки заключается в использовании электрической дуги, горящей в среде полностью или частично ионизированного газа. Газ называется плазмообразующим.
Особенности и характеристики процесса
Главной особенностью плазменного метода является очень высокая температура в зоне сваривания вследствие принудительного уменьшения размеров сечения дуги и увеличения ее мощности.
В результате происходит сварка, так называемой, плазменной струей, температура которой может доходить до 30000 °C, в отличие от 5000-7000 °C при обычной аргонодуговой сварке.
Кроме этого, дуга приобретает цилиндрическую форму, в отличие от обычной конической, что позволяет сохранять одинаковую мощность по всей ее длине. На практике это успешно используется для более глубокого и точного прогрева металла.
Давление дуги на поверхность свариваемых деталей при плазменной сварке очень велико, что позволяет воздействовать практически на любые металлы и сплавы.
Технологический процесс плазменной сварки позволяет использовать ее при малых токах величиной всего 0,2 — 30,0 А.
Все эти особенности делают плазменную сварку практически универсальной. Она может с успехом использоваться в труднодоступных местах, при соединении тонких алюминиевых листовых заготовок без опасения их прожига.
Незначительное изменение расстояния между электродом и деталью не оказывает сильного влияния на прогрев, а значит и на качество шва, как при других видах сварки.
Большая глубина прогрева деталей позволяет обходиться без предварительной подготовки их кромок. Допускается сваривание металлов с неметаллами.
В результате повышается производительность работ, уменьшается температурная деформация шва, то есть деталь не «ведет». Используя технологию плазменной сварки, плазменной струей можно быстро и качественно резать металлы и неметаллы практически в любом положении.
Как это работает
Для реализации идеи плазменной сварки, в конструкции горелки используется устройство (горелка), именуемое плазмотроном. Он представляет собой коническое сопло, внутри которого находятся охлаждающая жидкость.
Электрическая дуга в плазменной сварке возбуждается при помощи сварочного аппарата со встроенным осциллятором. Она горит внутри плазмотрона, и во время горения к ней подается плазмообразующий газ.
Как правило, это аргон с малыми примесями водорода или гелия. Газ подается под небольшим давлением, но внутри горелки он нагревается и, увеличиваясь в объеме до 30 раз, создает на выходе из сопла мощную струю.
Сама конструкция сопла наделяет газ высокой кинетической энергией, которая и реализуется в мощный поток, имеющий высокую температуру. Это и есть плазма.
Так как возбуждать дугу между электродом и свариваемой деталью затруднительно, конструкция горелки предусматривает постоянное поддержание «дежурной» дуги между электродом и соплом. Она преобразуется в рабочую при касании горелкой соединяемых изделий.
Защитный газ, а это, как правило, тоже аргон, подается в зону сварки по отдельному каналу и, как бы обволакивает струю и разогреваемую ею область металла. При этом защитный газ, вытесняя воздух из будущего шва, не допускает окисления материала соединяемых деталей и присадочного материала вплоть до образования прочного однородного шва.
Способы подключения
В зависимости от конструкции горелки и схемы подключения к источнику тока, различают два способа плазменной сварки:
- дугой прямого действия;
- дугой косвенного действия.
Первый способ подключения заключается в подаче тока от источника питания на электрод из вольфрама и свариваемую деталь.
В этом случае дуга устойчиво горит между электродом и металлом, а ее характеристики усиливаются и доводятся до нужных значений струей плазмообразующего газа внутри сопла, которое является электрически нейтральным относительно всей системы. Способ прямого действия применяют для резки металлов, наплавки и непосредственно сварки. Его часто применяют в быту.
При втором способе ток подается на электрод и сопло. В этом случае дуга образуется между электродом и корпусом сопла, а плазмообразующий газ выдувает ее, превращая в мощную струю плазмы.
Температура дуги в косвенном методе сварки меньше, чем в прямом. Косвенный способ применяют для напыления металла, нагрева деталей. Им можно варить и резать материалы, не проводящие электричества.
При плазменной сварке и резке необходимо учитывать правильность выбора режима. Режимы должны учитывать правильную подачу тока, типы свариваемых материалов, их толщину, диаметр сопла плазмотрона. При резке разных материалов используются и разные газы.
Требования к соблюдению технологии
При кажущейся простоте процесса плазменной сварки, он очень требователен к точному соблюдению технологии и к содержанию оборудования. Основными ошибками являются:
- запоздалая замена сменных элементов плазмотрона;
- использование некачественных или дефектных деталей;
- использование некорректных режимов, которые сокращают срок службы элементов;
- отсутствие контроля за параметрами плазмообразующего материала;
- высокая или низкая скорость резки в сравнении с предусмотренной режимом;
Для успешного осуществления работ при помощи плазменной сварки необходим сварочный аппарат, обеспечивающий необходимые характеристики сварочного тока.
Понадобиться также специальная горелка с неплавящимся электродом, комплект шлангов для подачи или циркуляции охлаждающей жидкости, баллоны с аргоном и комплект газопроводных шлангов.
Как сделать плазмотрон своими руками
Ручной аппарат для плазменной сварки можно изготовить из обычного сварочного аппарата инверторного типа. Основной задачей является изготовление непосредственно самого плазмотрона, так как в остальном весь процесс схож с обычной аргонодуговой сваркой.
Анод и сопло
Эта полость будет использоваться для прокачки охлаждающей жидкости. Это будет анод горелки. Он может быть и соплом в плазменной сварке. Диаметр сопла должен быть 1,8-2,0 миллиметра. Можно сделать сопло из более тугоплавкого материала и вкрутить его в анод, предварительно предусмотрев устройство резьбы на обеих деталях.
Охлаждение
Циркуляцию охлаждающей жидкости можно осуществить путем подключения через систему шлангов обычного автомобильного омывателя ветрового стекла. То есть не самого омывателя, а только бачка с перекачивающим насосом. Питание насоса напряжением постоянного тока 12 В организуется от аккумулятора или через подходящий блок питания.
Катод
Для катода можно использовать заточенный под конус стержень, изготовленный из вольфрамового электрода. Диаметр стержня должен быть 4,0 миллиметра. На тыльной стороне стержня необходимо предусмотреть резьбовое устройство, позволяющее осуществлять контролируемый ввод стержня в корпус плазмотрона.
Корпус
Сам корпус можно выполнить из неметаллического твердого тугоплавкого материала. Внутри необходимо предусмотреть возможность подачи плазмообразующего и защитного газа, для чего необходимо впаять патрубки подходящих размеров.
Возбуждение дуги
От основного источника питания, который теперь можно называть плазменным инвертором, подводится положительный заряд. Минимальная величина тока в 5-7 А должна будет поддерживать горение дежурной дуги.
Если аппарат имеет встроенный осциллятор, то возбуждение дуги не должно вызвать проблем. Если осциллятора нет, придется усложнить конструкцию плазмотрона, подпружинив катод таким образом, чтобы можно было осуществить кратковременное касание анода.
Именно в момент касания и будет зажигаться дежурная дуга. Пружину необходимо предусмотреть достаточно жесткую, чтобы контакт был как можно короче по времени, иначе катод может пригореть к аноду.
Нагнетание газа
При работе необходимо учесть существенный недостаток – в самодельном устройстве для плазменной сварки, расход аргона будет неоправданно высок. Поэтому при резке металлов или других материалов целесообразно использовать сжатый воздух или водяной пар. Но ими можно только резать, так как и воздух и пар не являются химически нейтральными к металлу и могут вызвать окисление шва.
Для нагнетания сжатого воздуха используются компрессоры. Подключать компрессор к плазмотрону лучше не напрямую, а через ресивер – баллон, в котором воздух аккумулируется под некоторым давлением.
Если ресивер не использовать, то подача воздуха будет неровной и качество плазменной дуги будет низкое. Для подачи водяного пара используют различные парогенераторы.
Микроплазменные аппараты
Очень часто домашние умельцы делают аппараты для плазменной резки и пайки, в которых температура плазмы не превышает всего 8000-9000 °C. Отличительной особенностью такого микроплазменного аппарата, является то, что он использует для образования плазмы спиртоводную жидкость, которая испаряется прямо в плазмотроне.
Для этого в конструкции предусмотрен специальный резервуар. Подобные аппараты очень удобны для мелких работ ввиду своей мобильности, ведь нет необходимости транспортировать громоздкие баллоны с газом или газогенераторы.
При правильной эксплуатации сварочного оборудования и соблюдении режимов сварки, при использовании качественных расходных материалов, плазменная сварка является наиболее эффективным способом резки или соединения материалов.
В настоящее время только лазерная сварка является более технологичной, но ее стоимость и требования к оборудованию на порядок выше, чем у плазменной.
svaring.com
Принцип действия плазменной сварки
Источником тепла данного вида сварки служит сжатая электрическая дуга, которая получается в результате процессов, происходящих в плазменной горелке.
Электрическая дуга образуется между электродом и сварным изделием в тонком сопле, куда по специальным каналам подается инертный газ (гелий, азот, водород, аргона-водородные, аргона-азотные, азота-водородные смеси), который сжимает электрическую дугу. По-другому, независимому каналу подается защитный газ. В центральной части сварочной дуги газ нагрет до температур 5000-30000° С.
Плазменная сварка может выполнятся на постоянном токе прямой полярности или в импульсном режиме. При использовании постоянного тока сварка выполняется плазменной струей прямого действия, т. е. изделие включено в цепь дуги, активные пятна которой располагаются на вольфрамовом электроде и изделии.
При импульсном режиме сварка выполняется струей косвенного действия, т. е. активные пятна дуги находятся на вольфрамовом электроде и внутренней или боковой поверхности сопла.
Разновидности современной плазменной сварки
Схема плазменной сварки бывает выполнена в нескольких разновидностях, благодаря чему ее можно применять в различных отраслях производства. Кроме того, у различных плазменных аппаратов имеется различная мощность сварки. Рассмотрим перечень видов плазменной сварки:
- микроплазменная (малого тока) сварка;
- плазменная сварка на среднем токе;
- плазменная сварка (большого тока) высокомощная.
Микроплазменная сварка имеет конструкцию горелки, аналогичную горелки плазменной сварки, за исключением ее меньших габаритов. Смысл ее сводится к тому, что данной разновидностью сварки можно производить сварные соединения различных материалов, в том числе неметаллического происхождения (пластмассы, диэлектрические материалы, текстильные изделия).
Для работы аппарата микроплазменной сварки достаточно небольшая сила тока, впредь до 0,1А, при этом вольфрамовый электрод, длиной 1-2 мм способен произвести дугу диаметром в 2 мм. Таким образом могут подвергаться сварке детали, которые имеют толщину в 1,5 мм максимум.
Такие установки способны работать в импульсном и непрерывном режиме полярности, а также доступен разно полярный импульсный режим, непрерывный обратной полярности. Как правило, применение микроплазменной сварки проявляется в большей степени в ювелирном деле, а также при соединении фольги.
Плазменная сварка средних мощностей способна обрабатывать материалы довольно большей толщины, так как дуга, которая производит установка средней мощности плазменной сварки, по своей мощности занимает место между электродуговой и лазерной/электронно-лучевой сваркой.
Такая разновидность плазменной сварки работает на токе, силой от 50 до 150А и схожа по схеме и процессу сварки с аргонодуговой, но имеет значительное преимущество. Вся прелесть плазменной сварки на среднем токе состоит в том, что она воздействует на ограниченный участок изделия, уменьшая площадь нагрева.
Кроме того, происходит лучшая теплопередача, обусловленная большим давлением дуги на участок сварки. В результате, вытесняется слой расплавленного жидкого металла в участке под дугой и происходит лучшая теплопередача в глубь свариваемого изделия. В результате глубина сварки увеличивается по сравнению с обыкновенной дуговой.
Плазменная сварка на большом токе в 150А и более эквивалентна электродуговой в 300А, то есть в два раза. Принцип работы плазменной сварки высокой мощности сопровождается всеми теми же преимуществами, что и сварка на средних мощностях, однако велика вероятность прожига материала.
Аппарат плазменной сварки высокой мощности нуждается в особом охлаждении по причине неимоверно высокой температуры, воздействующей на сопло тонкого диаметра. Даже кратковременное нарушение режима охлаждения несет порчу сопла плазматрона.
Как правило, таким видом плазменной сварки пользуются для получения высококачественных сварных соединений металлов практически любой толщины и степени тугоплавкости. Кроме того, скорость сварки весьма высока по сравнению с многими другими видами.
mastery-of-building.org
Плазменная сварка
Плазменная дуга характеризуется весьма высокой температурой (до 30000 0С) и широким диапазоном регулирования ее технологических свойств.
По-сравнению с аргонодуговой сваркой в связи с более высокой проплавляющей способностью плазменная сварка имеет следующие преимущества:
повышенную производительность;
меньшую зону термического влияния;
более низкие деформации при сварке;
пониженный расход защитных газов;
более высокую стабильность горения дуги;
меньшую чувствительность качества шва от изменения длины дуги (ввиду её неизменной геометрии по длине (рисунок 1).
Рисунок 1. Плазменная (сжатая) дуга, горящая на графит
Для получения плазменной дуги служит устройство, называемое плазмотроном. Существует два способа подключения плазмотрона для генерации дуги прямого действия (рисунок 2,а) и для генерации дуги косвенного действия, называемой плазменной струёй (рисунок 2,б).
Плазмотроны, подключаемые для генерации дуги называют плазмотронами прямого действия, а для генерации плазменной струи косвенного действия. Чаще плазмотроны косвенного действия конструктивно отличаются от плазмотронов прямого действия системой охлаждения соплового узла плазмотрона, у первых она более эффективна.
В плазмотронах прямого действия плазменная дуга возбуждается между стержневым (как правило, вольфрамовым) электродом, вмонтированным в газовую камеру, и свариваемым изделием. Сопло электрически нейтрально от электродного (катодного) узла и служит для сжатия и стабилизации дуги.
В плазмотронах косвенного действия плазменная дуга создается между электродом и соплом, а поток плазмы выдувает плазменную струю.
[увеличить изображение]
Рисунок 2. Схемы плазмообразования
Для плазменной сварки металлов обычно применяют плазмотроны с дугой прямого действия.
Сжатие столба дуги происходит следующим образом: рабочий газ, проходящий через столб дуги, нагревается, ионизируется и выходит из сопла плазмотрона в виде плазменной струи.
Плазменная дуга прямого действия имеет почти цилиндрическую форму, немного расширяющуюся у поверхности изделия.
Плазменная дуга косвенного действия (струя) имеет форму ярко выраженного конуса с вершиной, обращенной к изделию и окруженной факелом. Слой газа, омывающий столб дуги снаружи, остается относительно холодным, образуя тепловую и электрическую изоляцию между плазменной дугой и каналом сопла. Плотность тока дуги в плазмотронах достигает 100 А/мм2, а температура 15000 - 30000 0С.
Плазменная струя, истекающая из плазматрона с дугой прямого действия, совмещена со столбом дуги в отличие от плазматронов с дугой косвенного действия и поэтому характеризуется более высокой температурой и тепловой мощностью.
Процесс возбуждения дуги непосредственно между электродом и изделием осуществить очень трудно. В связи с этим сначала возбуждается дуга между электродом и соплом (дежурная), а затем при касании ее факела изделия происходит автоматическое зажигание основной дуги между электродом и изделием. Дежурная дуга при устойчивом процессе горения основной дуги отключается. Дежурная дуга обычно питается от того же источника, что и основная, через токоограничивающие сопротивления.
В плазмотронах с дугой прямого действия в изделие вводится дополнительное тепло за счет электронного тока и КПД их значительно выше, чем у плазмотронов с дугой косвенного действия. В связи с этим плазмотроны с дугой прямого действия целесообразно применять для сварки, резки, наплавки, а плазмотроны с дугой косвенного действия для напыления, нагрева и т.п.
Плазменная дуга может быть использована:
при сварке тонколистового материала толщиной менее 1 мм, включая тугоплавкие металлы;
при сварке металлов с неметаллами;
для наплавки и нанесения покрытий путем расплавления электронной или дополнительно подаваемой в дугу присадочной проволоки;
для пайки;
разделительной резки и поверхностной обработки различных металлов.
studfiles.net
плазменная сварка дугой прямого действия
4.2.4.23 плазменная сварка дугой прямого действия: Плазменная сварка, при которой электрический источник питания подключен к электроду и заготовке (см. рисунок 44).
1 - дуга прямого действия; 2 - сварной шов; 3 - присадочный металл;
Рисунок 44 - Плазменная сварка дугой прямого действия
Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации. academic.ru. 2015.
- плазменная сварка дугой косвенного действия
- плазменная сварка плавящимся электродом в инертном газе
Смотреть что такое "плазменная сварка дугой прямого действия" в других словарях:
плазменная сварка — 4.2.4.22 плазменная сварка (15): Дуговая сварка, при которой нагрев осуществляется сжатой дугой. Примечание Защиту можно создавать дополнительным газом. Может использоваться присадочный металл. Источник: ГОСТ Р ИСО 857 1 2009: Сварка и… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ПЛАЗМЕННАЯ СВАРКА — сварка сжатой дугой, сварка плавлением, при к рой нагрев соединяемых деталей производят дугой, сжатой потоком газа или внеш. магн. полем. Выполняется плазматронами. При сжатии дуги повышается концентрация энергии, темп pa столба и уменьшается… … Большой энциклопедический политехнический словарь
плазменная сварка с переключаемой дугой — 4.2.4.25 плазменная сварка с переключаемой дугой: Плазменная сварка, при которой дуга может переключаться на режим прямого или косвенного действия (см. рисунок 46). Примечание Обычно используют для наплавки. 1 переключаемая дуга; 2 наплавка; 3… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Сварка — Сварщик за работой Сварка это технологический процесс получения неразъёмного соединения посредством установления межатомных и межмолекулярных связей между свариваемыми частями изделия при их нагреве (местном или общем), и/или … Википедия
ГОСТ Р ИСО 857-1-2009: Сварка и родственные процессы. Словарь. Часть 1. Процессы сварки металлов. Термины и определения — Терминология ГОСТ Р ИСО 857 1 2009: Сварка и родственные процессы. Словарь. Часть 1. Процессы сварки металлов. Термины и определения оригинал документа: 6.4 автоматическая сварка: Сварка, при которой все операции механизированы (см. таблицу 1).… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ГОСТ 2601-84: Сварка металлов. Термины и определения основных понятий — Терминология ГОСТ 2601 84: Сварка металлов. Термины и определения основных понятий оригинал документа: 47. Cвapкa трением Сварка с применением давления, при которой нагрев осуществляется трением, вызванным относительным перемещением свариваемых… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Электрическая дуговая сварка — Электродуговая ручная сварка покрытым электродом Электросварка один из способов сварки, использующий для нагрева и расплавления металла электрическую дугу. Температура электрической дуги … Википедия
normative_reference_dictionary.academic.ru
Плазменная сварка: видео, аппараты, технология
Сегодня все большую актуальность приобретает плазменная сварка, которая позволяет производить работу со многими современными сплавами, в том числе и с цветными металлами, а также с нержавейкой.
Сварка плазмой обеспечивает максимально прочное сцепление обрабатываемых поверхностей, притом, что качество и плотность шва получаются на высоком уровне.
Сварка плазменной дугой и резка выполняются на специальном оборудовании, эксплуатация которого возможна и в домашних условиях, правда его цена достаточно высокая.
За счет прямого действия на обрабатываемые сварочные поверхности воздушно-газовой смесью, которая используется при плазменной сварке, удается избежать разбрызгивания расплавленного металла.
В настоящее время плазменная сварка и резка используются на многих промышленных объектах и позволяет выполнять качественное соединение металлических поверхностей практически любой сложности.
Сварочные аппараты для данного вида сварки представляют собой достаточно компактные устройства, которые дополнительно оснащаются системой для подачи воздушно-газовой смеси.
Плазменная сварка и резка имеет достаточно простой принцип работы, который заключается в том, что расплавление металла в заданном месте происходит от прямого действия потока плазмы в воздушно-газовой защитной смеси.
Принцип работы, который производит аппарат сварки плазмой можно увидеть на видео, которое размещено ниже в статье.
Особенности работы
Плазменная сварка и резка в чем-то схожа с аргоновой, при этом при помощи нее посредством прямого действия осуществляется расплавление металлических поверхностей в заданном месте.
В процессе работы используется воздушно-газовая смесь, которая исполняет роль своеобразной защиты сварочной ванны от агрессивного атмосферного действия.
Вообще, непосредственно под плазмой принято понимать ионизированный газ, структуру которого составляют сильно заряженные ионы и электроны, кроме этого, в процессе участвуют и нейтральные молекулы атомов.
В некотором смысле к плазме можно отнести и стандартную дугу, однако она не может сравниться с тем потенциалом, которым обладает сама плазма.
Для того чтобы увеличить, как мощность, так и температуру обыкновенной дуги, необходимо произвести в принудительном порядке вдувание в нее специального плазмообразующего газа, либо выполнить ее сжатие, что сделать не так просто.
Все эти процессы происходят в плазмотроне, который исполняет роль резака.
Главной отличительной особенностью плазменной сварки является достаточно высокая температура плазменной дуги, которая может достигать показателей в тридцать тысяч градусов по Цельсию.
В момент прямого действия плазменной дуги особым образом осуществляется подача воздушно-газовой смеси, что дает оптимальную возможность добиться высокоскоростного течения дуги непосредственно из самого плазмотрона.
Здесь следует отметить, что при выполнении данной сварки происходит соединение тепловой и кинетической энергии, вследствие чего образуется дуга с более мощным потоком.
Плазменная дуга, в отличие от обычной, имеет и значительно более высокое давление на обрабатываемые поверхности, а ее рабочий диаметр получается, наоборот, значительно меньшим.
Кроме этого, форма плазменной дуги является полностью цилиндрической. Следует отметить и то, что данный вид сварки является более универсальным, что позволяет производить работу на более сложных поверхностях.
За счет прямого действия плазменной сварки удается добиться более глубокого проплавления металла. При соблюдении определенных условий может выполняться плазменная сварка своими руками.
В этом случае необходимо отметить то, что цена на такой аппарат достаточно высокая, а для многих домашних мастеров именно цена является определяющим фактором при выборе оборудования.
На видео ниже можно увидеть, как выполняется сварка и резка плазмой в домашних условиях.
Видео:
Основные разновидности
Условно данную сварку прямого действия можно поделить на различные типы в зависимости от силы тока и способа подачи воздушно-газовой смеси.
Так, сегодня доступны аппараты с большими и средними токами, а также микроплазменные аппараты. Сварка и резка, выполняемые на средних токах, по некоторым своим характеристикам схожи с аргоновой, однако более безопасная и мощная.
По своим возможностям такое сваривание плазмой может только превзойти лазерная или сварка электронным лучом.
В момент выполнения работы плазменная дуга оказывает более высокое давление на сварочную ванну, чем обыкновенная.
Это дает возможность в несколько раз увеличить передачу тепла непосредственно в самую глубь обрабатываемой металлической поверхности.
Следует отметить, что при работе на средних токах нет необходимости дополнительно использовать присадочную проволоку, что несколько снижает затраты на выполнение соответствующих работ.
При выполнении работ на больших токах, металлические поверхности подвергаются еще более мощному воздействию плазмы. В этом случае для начала происходит своеобразная разрезка металла, после чего она заваривается с еще большей прочностью.
Данный тип сварки особенно актуален для изделий из меди, титана, либо легированных сталей.
При выполнении данного типа сварки микротоками, используются токи с относительно малой величиной, при этом обязательно наличие воздушно-газовой смеси с достаточным уровнем ионизации.
Данный тип сварки используется преимущественно тогда, когда необходимо произвести соединение тонких металлов, а также при необходимости закрепить на металлической поверхности некоторых элементов.
Суть данного процесса заключается в том, что для начала образуется дежурная дуга, которая зажигает основную в тот момент, когда к рабочей поверхности подводится непосредственно сам плазмотрон.
Плазмотрон имеет два независимых сопла. Одно из них предназначено для подачи газа, образующего само пламя, а другое подает воздушно-газовую защитную смесь.
При этом в процессе работы происходит непрерывное охлаждение горелки за счет подачи воды.
Состав используемых газовых смесей при данном типе сварке зависит, главным образом, от типа металла, который нужно соединить между собой.
Оборудование, предназначенное для сварки плазмой, может функционировать по своему прямому назначению в нескольких различных режимах.
Сварка алюминия сопряжена с некоторыми трудностями. Сплавы алюминия обладают неудовлетворительной свариваемостью.
Решить многие проблемы свариваемости сплавов из алюминия поможет сварка и резка плазмой. Действие плазмы постоянного тока обратной полярности повышает качество сварных швов сплавов из алюминия.
Выбор технологии плазменной сварки и резки алюминия и режима определяется составом сплава из алюминия.
Наиболее часто применяется автоматическая сварка алюминия плазмой с подачей присадочной проволоки.
На видео, которое размещено ниже, показано, как выполняется сварка алюминия плазмой.
Видео:
Состав оборудования
Любое современное оборудование данного типа можно отнести к двум различным типам. Основное различие здесь заключается в характеристиках вырабатываемой дуги.
В любом случае, дуга должна обязательно обеспечивать не только высокий КПД самого процесса, но и относительно малый участок температурного действия на рабочие поверхности обрабатываемых материалов.
Используемое оборудование должно полностью соответствовать нормам безопасности и обеспечивать сравнительно небольшой расход используемых в процессе работы защитных газов.
Также сварка данного типа должна иметь возможность осуществлять соединение тонколистовых стальных поверхностей с различными неметаллами.
Кроме этого, на обрабатываемых поверхностях могут оставаться только несущественные деформации.
Во многом характеристики таких установок определяет цена, и чем она выше, тем больше функциональных возможностей имеет такой аппарат.
На видео, которое размещено ниже, подробно показан процесс выполнения плазменной сварки.
Когда вы выбираете аппарат данного типа, в первую очередь необходимо руководствоваться тем, какие именно поверхности планируется обрабатывать с его помощью.
Следует отметить и то, что данное оборудование выпускается как в ручном варианте, так и в автоматическом.
В устройствах данного типа основным питающим элементом является специальный инвертор, который обеспечивает подачу тока с определенными параметрами.
При использовании устройств данного типа, можно не только повысить общую скорость выполнения соответствующей работы, но и значительно снизить количество отходов.
Видео:
Для работы самого обыкновенного плазменного аппарата необходимо только лишь электричество, а также струя воздуха определенного давления.
Также, качество шва во многом зависит и от используемого в процессе работы плазмотрона, который является, по сути, основным рабочим инструментом.
Более подробно о том, как работает плазменный аппарат, рассказано на видео в нашей статье.
rezhemmetall.ru
Инверторный плазменный сварочный аппарат: резак, плазморез, какой лучше
Главная страница » Плазменная сварка » Оборудование » Аппараты плазменной сварки » Инверторные плазменные сварочные аппараты: что это, плюсы и минусы, какие бывают
В настоящее время альтернативой обычному электросварочному аппарату стал инвертор плазменной сварки и резки.
Ранее это устройство активно использовалось только в промышленности, однако с каждым днем оно все более часто находит свое применение и в бытовой сфере.
Этот факт и обусловил актуальность данной статьи, в которой будут рассмотрены инверторные сварочные аппараты как тип, охарактеризованы их основные виды, а также проанализированы преимущества и недостатки этого многофункционального устройства.
Инверторный плазменный сварочный аппарат – что это такое
Сварочный аппарат плазменного типа – устройство, имеющее сравнительно небольшой размер и потребляющее минимальное количество электроэнергии. При помощи плазменного инвертора осуществляется соединение и резка черных и цветных металлов.
Принцип его работы заключается в том, что при помощи электрических разрядов специальная смесь (аргон, азот, воздух или водород) превращается в плазму, максимальная температура которой колеблется в промежутке от 6 до 7 тысяч градусов (оценки температуры у разных производителей расходятся, да и не особо это важно для конечного потребителя в большинстве случаев).
Это приспособление состоит из плазмотрона (резака) и источника питания (в данном контексте, мы говорим об инверторе). Плазмотрон инвертора, в зависимости от функционального назначения установки, может быть прямого и косвенного действия. Сварочный аппарат с плазмотроном прямого действия используется при необходимости генерации дуги, а механизм косвенного действия активно применяют в случаях, когда требуется генерация струи плазмы.
После окончания работы плазмотрон нуждается в охлаждении, поскольку образуемая им плазма достигает очень высоких температур. В зависимости от способа охлаждения плазмотрона сварочные аппараты подразделяются на охлаждаемые при помощи воздуха и воды. Первый вид наиболее выгоден с финансовой точки зрения, а второй – максимально эффективен, но сложен в использовании.
К сведению! Инвертор плазменной резки можно противопоставить с плазменным выпрямителем, друг от друга эти устройства имеют ряд отличий:- Аппарат для сварки превращает переменный электрический ток в постоянный, а затем снова возвращает его в прежнее состояние, в то время как выпрямитель работает лишь с переменным током.
- Инвертор потребляет в два раза меньше электроэнергии.
- Выпрямитель имеет силовой трансформатор, которого в сварочном аппарате нет.
- Размер и вес инвертора гораздо ниже.
Инвертор плазменной резки: плюсы и минусы
Как и любой другой сварочный аппарат, плазменный инвертор имеет свои достоинства и недостатки, в сравнении с устройствами для газовой, электродуговой, электрошлаковой, лазерной и другими видами сварки.
Достоинства инвертора плазменной резки
1. 
Имеет высокую эффективность нагрева металла, в отличие от газовой сварки, в процессе которой этого добиться практически невозможно.2. Может сваривать максимально толстые детали (это свойство, кроме плазменного, обеспечивает только аппарат для электрошлаковой сварки, в то время как все остальные устройства имеют ограничения в объеме деталей, с которыми работают).3. Способен работать со всеми видами металлов и даже с неметаллическими веществами, чего не может гарантировать больше ни один сварочный аппарат.4. Обладает небольшим размером, надежен и максимально прост в использовании.
Недостатки плазменного сварочного аппарата
1. Отличается высокой стоимостью, в отличие от устройства для газовой сварки, приобретение которого не ударит по кошельку среднестатистическому пользователю.2. Характеризуется инфракрасным и ультрафиолетовым излучением, а также насыщением воздуха вредными ионами, в противовес абсолютно безопасной лазерной сварке.3. В процессе работы выделяет вредные пары металлов, в противоположность агрегату для холодной сварки.
Где применяются
Плазменный сварочный аппарат многофункционален, в силу чего нашел свое применение во многих сферах деятельности. Его используют:
- В процессе термической обработки стали и других металлов.
- При соединении (сварке и пайке) или резке черных и цветных металлов.
- В процедуре воронения стали.
- Для резки плитки, стекла, бетона и прочих материалов.
Видео
Вот, к примеру резка керамической плитки Мультиплазом 3500:
К сожалению, из-за высокой стоимости этого устройства, его приобретение может себе позволить далеко не каждое предприятие.
Популярные производители и модели
Наиболее популярными производителями инверторных сварочных механизмов плазменного типа являются компании Горыныч, Плазариум и Мультиплаз. Какой лучше, судить конечным пользователям, вы можете перейти по ссылкам в тексте ниже, чтобы ознакомиться с отзывами по конкретным моделям.
Основной особенностью модели компании-производителя Горыныч является тот факт, что в качестве смеси, используемой для образования плазмы, в ней применяется вода в чистом виде или в смешении со спиртом.
Это свойство становится препятствием для образования коррозии. Работать такой аппарат может как от сети, так и от генератора.
Принцип работы устройства фирмы Мультиплаз схож с предыдущим. Еще одним достоинством этого инвертора является компактный размер, ведь вес его «младших моделей» (подробности см. по ссылке) не превышает шести килограмм. Кроме того, такой сварочный аппарат, в отличие от своих аналогов, в процессе работы практически не выделяет вредных веществ.
Компания Плазариум не разрабатывает таких мощных устройств, как ее конкуренты. Соответственно, цены на ее продукцию гораздо ниже. Однако характерным нововведением моделей этой фирмы является наличие на аппаратах специальных датчиков, помогающих регулировать температуру сварки, чтобы избежать поломки вследствие перегрева.
plazmen.ru
Плазменная сварка
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 5000-30000° С, имеет высокую электропроводность, ярко светится и представляет собой типичную плазму. Плазменную струю, используемую для сварки и резки, получают в специальных плазматронах, в которых нагревание газа и его ионизация осуществляются дуговым разрядом в специальных камерах. Вдуваемый в камеру газ, сжимая столб дуги в канале сопла плазматрона и охлаждая его поверхностные слои, повышает температуру столба. В результате струя проходящего газа, нагреваясь до высоких температур, ионизируется и приобретает свойства плазмы. Увеличение при нагреве объема газа в 50-100 и более раз приводит к истечению плазмы со сверхзвуковыми скоростями. Плазменная струя легко расплавляет любой металл.
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 вольфрамовом электроде и изделии. При плазменной струе косвенного действия активные пятна дуги находятся на вольфрамовом электроде и внутренней или боковой поверхности сопла. Плазмообразующий газ может служить также и защитой расплавленного металла от воздуха. В некоторых случаях для защиты расплавленного металла используют подачу отдельной струи специального, более дешевого защитного газа. Газ, перемещающийся вдоль стенок сопла, менее ионизирован и имеет пониженную температуру. Благодаря этому предупреждается расплавление сопла. Однако большинство плазменных горелок имеет дополнительное водяное охлаждение. Дуговая плазменная струя - интенсивный источник теплоты с широким диапазоном технологических свойств. Ее можно использовать для нагрева, сварки или резки как электропроводных металлов, так и неэлектропроводных материалов, таких как стекло, керамика и др. (плазменная струя косвенного действия). Тепловая эффективность дуговой плазменной струи зависит от величины 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 отверстий сопла.
Отличительные особенности плазменной сварки по сравнению с аналогами газовой, электродуговой в среде защитного газа, электроннолучевой и лазерной сваркой, процесс плазменной сварки имеет преимущества:
- высокая стабильность и устойчивость сжатой дуги, в том числе на малых токах, при увеличенной длине дуги, на любой полярности тока;
- высокая универсальность выбора режима;
- высокая концентрация тепловвода уменьшает объем расплавляемого основного и присадочного металла, уменьшает в ряде случаев количество дефектов в шве, снижает сварочные деформации;
- импульсные режимы плазменной сварки уменьшают перегрев изделия, опасность прожогов и сварочные деформации, улучшают структуру шва;
- ведение процесса плазменной сварки на постоянном токе обратной полярности повышает качество и стабильность свойств сварного шва за счет эффекта катодной очистки, проявляющегося в удалении оксидных и адсорбированных пленок со свариваемых поверхностей;
- возможность полной механизации и автоматизации технологического процесса;
- отсутствие включений вольфрама в сварном шве;
- возможность исключения разделки кромок свариваемых деталей за счет повышенной проплавляющей способности сжатой дуги;
- полное исключение разбрызгивания расплавленного металла при сварке;
- возможность формирования шва без усиления или ослабления, заподлицо с основным металлом;
- автоматизированная плазменная сварка проникающей дугой позволяет получить швы минимальной ширины, при этом расходы на оборудование существенно ниже, чем при лазерной или электроннолучевой сварке.
Примеры применения плазменной сварки
Создание неразъемных соединений однородных и разнородных металлов и сплавов, заварка дефектов литья, сварка листов, проводников, микродеталей, алюминиевых емкостей для молока и др. различных резервуаров, облицовочных панелей из нержавеющих сталей и титановых сплавов, медных шин и др. изделий, микроплазменная сварка зубных протезов.
Экономическая эффективность плазменной сварки определяется:
- экономией расходуемых материалах (газе, вольфраме, присадке), времени сварки;
- повышением эксплуатационных характеристик сварных конструкций:
- снижением затрат на подготовку свариваемых кромок, на устранение брака, на зачистку шва и на правку сваренных изделий.
studfiles.net
