Сварка плазменная принцип работы: Плазменная сварка — технология, оборудование, принцип действия

Содержание

принцип работы и ее преимущества

Содержание

  • Виды плазменной сварки
  • Принцип работы плазменно-дуговой сварки
  • Из чего состоит аппарат плазменной сварки?
  • Преимущества плазменно-дуговой сварки
  • Выводы

Плазменная сварка – это сварка вольфрамовым электродом с использованием плазменной дуги в среде защитного газа. Благодаря сильно направленной дуге плазменная сварка подходит для угловых швов и позволяет избежать разбрызгивания. Низкий расход электродов позволяет выполнять качественную сварку в течение длительного времени. Этот вид считается одним из лучших способов автоматической сварки.

Инертный газ проходит через горелку и ионизируется теплом плазменного преобразования. Ионизированный газ образует плазменную струю, выходит из отверстия сопла и действует как проводник для тока дуги. Это сужает дугу, чтобы придать ей высокую плотность энергии и выход из отверстия. Плазменная сварка используется для работы с такими материалами, как: нержавеющая и оцинкованная сталь, медь, бронза, титан и алюминий.

Виды плазменной сварки

Существует 3 вида плазменной сварки, которые определяются силой тока:

Микроплазменная – дуга работает на очень низком сварочном токе, при этом фокусируя тепло лишь в небольшой области. Подходит для соединения тонких деталей (до 1,5 мм). Для эффективности процесса используют аргон.

На среднем токе – аналогичная аргонодуговой сварке, но этот вид проводится при более высокой температуре, однако область сварки нагревается меньше. Материал может плавиться глубоко, но ширина шва будет уменьшенной. Можно использовать присадочный материал.

На большом токе – применяется для сварки деталей с толстыми стенами. Создается мощный плазменный луч, который глубоко проникает в металл и постепенно его разрезает.

Принцип работы плазменно-дуговой сварки

Плазменно-дуговая сварка – это процесс дуговой сварки, во время которого возникает ожог между вольфрамовым электродом и материалом. Плазменная дуга находится отдельно от оболочки защитного газа, так как внутри горелки присутствует электрод. Через медное сопло выходит плазма с огромной скоростью и температурой достигающей 28000° C.

Плазменно-дуговая сварка это метод резки тонкого и толстого металла. Такой вид сварки используется для вырезки отверстий и различных деталей без последующей обработки, для резки труб, а также резка металлов на одном и том же устройстве без деформаций.

Из чего состоит аппарат плазменной сварки?

Агрегат для плазменно-дуговой сварки состоит из таких элементов:

1. Источник питания – источник постоянного тока для создания электрической искры между вольфрамовым электродом и сварочным материалом. Источник питания состоит из трансформатора, выпрямителя и пульта управления.

2. Горелка – является самой важной частью процесса плазменной сварки. Горелка имеет водное охлаждение, так как дуга находится внутри и выделяет большое количество тепла.

3. Рециркулятор воды – используется для охлаждения сварочной горелки за счет непрерывного потока воды снаружи.

4. Вольфрамовый электрод – при такой сварке применяют вольфрам, так как он выдерживает высокие температуры.

5. Защитный газ – в процессе сварки используются два инертных газа (гелий, аргон или водород по необходимости).

6. Плазменный газ – ионизированный горячий газ, состоящий примерно из того же количества электронов и ионов. Это основной источник энергии во время сварке.

7. Наполнитель – в основном присадочный материал не используется, а если он задействуется, то тогда подается непосредственно в зону сварного шва.

Преимущества плазменно-дуговой сварки:

  • с помощью горелки лучше контролируется дуга;
  • качественные, точные швы без разбрызгивания;
  • высокая скорость работы;
  • большая температура и концентрация тепла в плазме создают эффект замочной скважины.
  • возможность проплавить несколько стыков за один раз;
  • малое потребление тока;
  • гладкие швы без дополнительной обработки;
  • высокая производительность, безопасность и эксплуатация.

Как и у многих других видов сварки, у плазменной резки есть свои недостатки. Зона термического влияния увеличена, а сварные швы получаются шире. Техническое обслуживание, дополнительные детали и сам аппарат могут немного дороже, чем другие. Для работы с плазменными аппаратами нужно обучение и специализация. Устройство излучает ультрафиолетовое и инфракрасное излучение. Уровень шума в процессе работы доходит до 100 дБ.

Выводы

Плазменная сварка считается одним из востребованных и популярных видов сварки у профессиональных строителей. Самая распространенная это плазменно-дуговая сварка, которая широко применяется в морской, электронной и авиапромышленности, для сварки труб из стали или титана, для ремонта инструментов или форм. Данный вид сварки имеет как свои преимущества, так и недостатки. Высокое качество швов, а также безопасность и производительность самого аппарата являются одними из самых главных преимуществ плазменной резки. Если Вы заинтересованы в выборе сварочного аппарата, заходите на наш сайт APILKI.RU.

{:ru}Принцип действия плазменной сварки{:}{:uk}Принцип дії плазмового зварювання{:}

 

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.

 

Плазменная резка и плазменная сварка | Наука и технология

В наш век высоких технологий не стоит на месте и промышленность.

Развиваясь и модернизируясь, современная промышленность решает свои задачи по-новому, применяя новые технологии, новые материалы, новые принципы. Одной из таких высокотехнологичных новинок является применение плазмы в сварочных работах. Плазменная резка и плазменная сварка с помощью оборудования fronius, заменили такую популярную разновидность сварки, как аргонодуговая сварка.

Принцип действия плазменной сварки основан на применении потока плазменной дуги. Плазменная дуга это полностью или частично насыщенный ионами газ. Основное отличие плазменной дуги от обычной в гораздо более высокой температуре (около 30 000 градусов С, что в 5-6 раз превышает температуру обычной дуги), которая достигается путем сжатия дуги с последующим принудительным вдуванием в нее газа, который и образует плазму. Плазменная сварка в зависимости от силы применяемого тока делят на сварку при больших токах (более 150А), средних токах (50-150А) и микроплазменную сварку (до 25А). Наибольшей популярностью пользуется микроплазменная сварка, сварочное оборудование при такой сварке осуществляет работу в нескольких режимах различной полярности.

Применение микроплазменной сварки нашло применение при производстве и приварке тонкостенных соединений, труб, мембран, а так же в ювелирной промышленности. Сварка на больших токах применяется при плавлении меди, алюминия, легированных сталей и других металлов. Принцип действия такого вида работ, как плазменная резка, основывается на взаимодействии электрической энергии с газом или воздухом. Дуга, возникающая между электродом и металлом, посредством воздуха или газа превращается в плазменный поток, который, собственно, и плавит металл. Температура такого потока составляет порядка 20 000 градусов С, выбор аппарата для плазменной резки зависит от мощности источника питания и типа плазмотрона.

Нередко плазменная резка применяется при отрицательных температурах воздуха (зимой), так как с успехом решает проблемы обычной газокислородной резки: заправка кислородных баллонов, бесконечные проверки на разные типы безопасности, отсутствие дополнительных присадок при работе с цветметаллами и т.д. сварочное оборудование для плазменной резки это электроды, плазматрон и источник электрической энергии. Многие компании, перешедшие на плазменную составляющую сварочных работ, уже ощутили экономическую выгоду и отсутствие лишних хлопот по сравнению с обычной резкой и с успехом применяют ее в своей деятельности.

Обнаружив ошибку в тексте, выделите ее и нажмите Ctrl+Enter

преимущества, технология, оборудование, принцип действия, особенности процесса

Опубликовано: 22.08.2018 | Обновлено: 22.08.2018 | Просмотров: 1934 Рейтинг: 0/5 — 0 голосов

Деятельность многих предприятий не обходится без применения сварочных агрегатов. Также они достаточно востребованы и для бытовых целей. Современный рынок строительного оборудования очень многогранен, в том числе существует огромный ассортимент сварочных устройств. Применяются аппараты различного типа, но наиболее востребованный современный агрегат — это установка для реализации плазменной резки.

Но прежде чем приобретать для собственных нужд данный агрегат, следует ознакомиться с тем, что такое плазменная сварка и в чем ее особенность. При помощи этого аппарата возможно качественно и надежно соединить различные металлические изделия. Работая на агрегате также выполняют кройку металла.

В чем секрет популярности

Данный вид сварочного процесса можно назвать наиболее популярным во всех областях применения. Это обусловлено тем, что на многих промышленных предприятия существует необходимость проводить сварочные работы с металлами различного вида – цветными, нержавеющими и сплавами. Более традиционный вид сварочного устройства может быть неэффективным, когда поставлена задача качественно обработать материал. Намного продуктивней результат окажется, если отдать свое предпочтение инновационному устройству, предназначенному для плазменной сварки.

О томчто такое плазменная резка и какова ее значимость известно каждому сотруднику производства, на котором существует потребность придать металлическому изделию определенную форму.

В чем суть процесса

Несмотря на довольно разностороннее использование, такая тема, как плазменная сварка вызывает массу вопросов.

Суть плазменной сварки очень похожа на аргонодуговую, однако в первом варианте температура сварочной дуги достигает невероятно высоких показателей, в то время, как при использовании аргонодугового варианта она гораздо ниже.  Используя агрегат для плазменной сварки можно добиться идеально результата сварочного шва. Так происходит потому что процесс осуществляется локальным методом при помощи воздушно-плазменного потока, температура которого может достигать 50 000 градусов. Принцип действия заключается в том, что сварочную дугу обдувает газ, достигший высокой температуры и происходит процесс его ионизации.

Для того, чтобы процесс был запущен необходим доступ к электрической сети, определенной мощности и воздушно-плазменный поток. Плазменная дуга зафиксирована в плазмотроне, поверхность которого регулярно охлаждает поток жидкости. Оператор имеет возможность самостоятельно регулировать режимы плазменной резки и задавать наиболее оптимальные показатели.

Достоинства использования устройства для плазменной сварки и резки

Плазменная резка металла принцип работы ее достаточно прост и заключается  в эффективной нарезке металла при помощи воздушно-плазменного резака.

Для того, чтобы оценить все преимущества данного вида сварки, достаточно испробовать ее при непродолжительном цикле.  Масса положительных факторов, станет очевидной.

  • Универсальность аппарата. Можно использовать его для сварки или резки металла.
  • Широкая палитра используемых металлов – чугун, сталь, алюминий и сплавы. 
  • Получение качественного и аккуратного сварочного шва, который не требует дополнительной обработки.
  • Практически полностью исключен риск деформации металла, поэтому можно применять его при изделиях различных формпринцип плазменной резки.
  • Аппарат можно использовать на изделиях, которые покрыты  слоем лакокрасочного вещества, так как он не способствует выгоранию краски.
  • Используя устройство для плазменной сварки риск возникновения опасных для жизни и здоровья оператора ситуаций минимален.

Учитывая неоспоримые достоинства такого оборудования, как плазменный резак принцип работы можно сделать вывод о том, что данное устройство очень необходимо для домашнего хозяйства или производственных целей.

О том, как правильно как выбрать плазморез должны проконсультировать опытные сотрудники соответствующих магазинов. 

Работа, типы, преимущества и недостатки

PAW (плазменно-дуговая сварка), являющийся методом резки, был открыт в 1953 году «Робертом Мерреллом Гейджем» и признан в 1957 году. Эта процедура была уникальной, поскольку с ее помощью можно выполнять точную резку как тонкого, так и толстого металла. . Этот вид сварки также подходит для напыления твердого сплава на новые металлы. Этот процесс сварки используется в сварочной промышленности для обеспечения превосходного контроля над методом дуговой сварки в небольших диапазонах силы тока.В настоящее время плазма обладает уникальными преимуществами и используется во всей отрасли, обеспечивая превосходный уровень контроля и точность для создания высококачественных соединений в миниатюрных приложениях, чтобы обеспечить длительный срок службы высокопроизводительных расходных материалов. В этой статье дается краткая информация о том, что такое плазменная дуговая сварка, принцип работы, различные виды, оборудование, преимущества, недостатки и области применения.


Что такое плазменная дуговая сварка?

Метод PAW (плазменная дуговая сварка) связан с GTAW (дуговой сваркой вольфрамовым электродом).Эта дуга может образовываться как в металле, так и в электроде. Основное различие между PAW и GTAW заключается в том, что в PAW сварщик может поместить электрод в корпус горелки; так что это позволит отделить PAW от защитного газа.

После этого плазма подается через сопло, которое сжимает дугу и отталкивает плазму с высокой скоростью и температурой. В методе плазменной дуги используется нерасходуемый вольфрамовый электрод, и дуга может быть образована путем усиления плазмы по всему отверстию сопла.Эта дуговая сварка может быть продуктивно применена к каждому металлу, который может быть соединен с помощью метода дуговой сварки вольфрамовым электродом в среде защитного газа.

Принцип работы Plasma ARC

Плазменно-дуговая сварка – это метод, при котором происходит коалесценция при температуре, которая создается специальной установкой между электродом из вольфрамового сплава и водоохлаждаемым соплом (без переноса дуги) или между электродом из вольфрамового сплава и изделием (перенос дуги). ). В этом типе обмотки используются три типа подачи газа, а именно плазменный газ, защитный газ и газ обратной продувки.Подача плазмообразующего газа по всему соплу превращается в ионизированный. Защитный газ подается через внешнее сопло и защищает соединение от окружающей среды. Газ обратной продувки в основном используется при использовании определенных материалов.

Плазменная дуговая сварка

Оборудование, используемое для плазменной дуговой сварки

Оборудование , используемое в PAW , включает следующее.

  • Источник питания , используемый в PAW, представляет собой источник питания постоянного тока, и подходящее напряжение для этого типа сварки составляет 70 вольт, в противном случае выше.
  • Типичными параметрами сварки являются напряжение, ток и расход газа. Значения этих параметров могут быть в диапазоне, например, ток 500 А, напряжение от 30 В до 250 В, скорость резки: от 0,1 до 7,5 м/мин, толщина листа до 200 мм, требуемая мощность от 2 до 200 кВт, скорость съема материала 150 см3/мин, скорость плазмы 500 м/сек
  • Для зажигания дуги используются токоограничивающие резисторы
  • , а также высокочастотный генератор.
  • Плазменная горелка включает в себя электрод, а также устройство водяного охлаждения, которые используются для сохранения сопла и срока службы электрода от растворения из-за сильного тепла, выделяемого во время сварки.
  • Крепление необходимо для предотвращения загрязнения атмосферы расплавленным металлом под валиком.
  • Защитный газ используется для защиты области дуги от атмосферы

Типы плазменной дуговой сварки

Плазменно-дуговая сварка подразделяется на два типа, например

. Типы плазменной дуговой сварки
1) Перенос PAW

Метод переноса PAW использует постоянный ток прямой полярности. И в этом методе вольфрамовый электрод можно соединить с клеммой -ve, а металл можно соединить с клеммой +ve.Дуга возникает как между вольфрамовым электродом, так и в рабочей части. В этом методе и дуга, и плазма перемещаются к рабочей части, что повышает теплопроизводительность метода. Этот тип PAW можно использовать для соединения сплошных листов.

2) Не переданный PAW

В методе PAW без переноса используется постоянный ток прямой полярности. И в этом методе вольфрамовый электрод может быть подключен к отрицательному полюсу, а сопло может быть подключено к положительному полюсу. Дуга возникает между соплом, а также вольфрамовым электродом внутри горелки, что усиливает ионизацию газа внутри горелки.И горелка передаст ионизированный газ для дальнейшей процедуры. Этот тип PAW можно использовать для соединения тонких листов.

Преимущества PAW

Основные преимущества PAW заключаются в следующем.

  • Низкое энергопотребление
  • Высокая скорость сварки, поэтому его можно использовать для соединения толстых и твердых заготовок.
  • Высокая скорость проникновения и сильная дуга.
  • Может работать при небольшой силе тока.
  • Расположение дуги не зависит от расстояния между инструментом и заготовкой.
  • Используя этот метод, можно получить более устойчивую дугу.

Недостатки PAW

К недостаткам PAW в основном можно отнести следующее.

  • Процесс шумный.
  • Стоимость оборудования высока.
  • Требуется высококвалифицированная рабочая сила.
  • Радиация больше.

Применение PAW

Приложения PAW в основном включают следующее.

  • PAW может использоваться в таких отраслях, как аэрокосмическая и морская
  • PAW используется для соединения труб из нержавеющей стали
  • Этот тип сварки в основном применим для электронной промышленности.
  • PAW в основном используется для фиксации инструментов, пресс-форм и штампов.
  • PAW используется для покрытия или сварки лопаток турбины.

Итак, речь идет о плазменно-дуговой сварке. Наконец, из приведенной выше информации мы можем сделать вывод, что метод плазменной дуговой сварки одинаково подходит для автоматических, ручных применений, а также для различных операций, которые варьируются от сварки металла в больших объемах до точной сварки медицинских устройств, автоматического восстановления лопаток реактивных двигателей. сварке физического кухонного оборудования.Вот вам вопрос, в чем особенности плазменно-дуговой сварки?

Типы, детали, работа и применение [PDF]

В этой статье вы узнаете , что такое плазменная дуговая сварка ? и его принцип работы , оборудование, типы, области применения, преимущества и многое другое. Также вы можете скачать PDF-файл этого поста в конце.

Что такое

Плазменная дуговая сварка ?

Плазменно-дуговая сварка представляет собой процесс дуговой сварки с использованием тепла, выделяемого сжатой дугой между вольфрамовым неплавящимся электродом и другим изделием (процесс дуги с переносом) или сужающего сопла с водяным охлаждением (процесс дуги без переноса).

Плазма представляет собой газовую смесь положительных ионов, электронов и молекул нейтрального газа. Процесс переноса дуги создает плазменные струи с высокой плотностью энергии и может использоваться для высокоскоростной сварки и резки керамики, медных сплавов, сталей, алюминия, никелевых и титановых сплавов.

В процессе дугового разряда без переноса образуется плазма с относительно низкой плотностью энергии. Применяется для сварки и плазменного напыления (покрытия) различных металлов. Поскольку заготовка при плазменной дуговой сварке без переноса не является частью электрической цепи, плазменная горелка может перемещаться от одной заготовки к другой без гашения дуги.

Принцип работы плазменно-дуговой сварки

PAW работает по принципу , когда любому инертному газу передается достаточное количество энергии, некоторые из его электронов высвобождаются из ядра, но путешествуют вместе с ним.

После движения электронов атомы переходят в горячее ионизированное состояние. Это наиболее распространенное состояние вещества, известное как четвертое состояние материи.

Эти ионизированные атомы имеют высокие температуры, которые используются для соединения двух пластин.Это основной принцип PAW. Эта сварка представляет собой форму сварки TIG, при которой для создания дуги используется неплавящийся вольфрамовый электрод.

Читайте также:

Оборудование плазменной дуговой сварки

Ниже приведены Оборудование PAW:

  1. Плазменная дуговая горелка
  2. Экранирование и плазменный газоснабжение
  3. Наполнитель металлический
  4. источник питания

1 Плазменно-дуговая горелка

Она состоит из четырех основных частей: вольфрамового электрода, цанг, внутреннего сопла и внешнего сопла.Вольфрамовый электрод удерживается цангой. Внутреннее газовое сопло подает инертный газ для формирования плазмы внутри горелки.

Внешнее сопло подает защитные газы, защищающие зону сварки от окисления. Горелки PAW охлаждаются, потому что дуга находится внутри горелки, что приводит к сильному нагреву, поэтому водяная рубашка хранится снаружи горелки.

2. Подача защитного и плазмообразующего газа

Плазмообразующий газ подобен защитному газу, подаваемому из одного источника.В основном инертные газы, такие как аргон, гелий, используются как в качестве инертных, так и в качестве защитных газов. Этот газ подается как в инертные, так и в наружные трубы.

3. Присадочный металл

Часто в этом процессе сварки присадочный материал не используется. Если используется присадочный материал, он подается непосредственно в зону сварки.

4. Источник питания

Для процесса PAW требовался источник постоянного тока высокой мощности для создания электрической искры между электродом и сварочными пластинами (для переносимого процесса PAW) либо в вольфрамовом электроде, либо в выпускном сопле (между непереносимым процесс ПАВ).

Эта сварка может производить сварку при низком токе около 2 А и максимальном токе, которым можно управлять, около 300 А. Для нормального функционирования требуется около 80 вольт. Источники питания включают трансформаторы, выпрямители и пульты управления.

Работа плазменно-дуговой сварки

Сначала заготовки тщательно очищаются. Источник питания подает энергию, которая создает дугу между вольфрамовым электродом и соплом или вольфрамовым электродом и заготовкой.Вольфрамовый электрод дает дугу высокой интенсивности, используемую для ионизации частиц газа и преобразования газов отверстия в плазму.

Этот горячий ионизированный газ подается на сварочные пластины через небольшое отверстие. Защитные газы, такие как аргон и т.п., подаются через клапан давления и регулирующие клапаны на внешнее сопло сварочной горелки.

Эти газы образуют экран вокруг зоны сварки, который защищает ее от атмосферных газов, таких как кислород, азот и т. д. Плазма сталкивается со сварочными пластинами и превращает их в единое целое.Следующая сварка осуществляется в направлении сварки. Если для этого процесса сварки требуется присадочный материал, сварщик подает его вручную.

Типы плазменной дуговой сварки

Ниже приведены два типа плазменной дуговой сварки:

  1. Не передаваемая PAW
  2. Переданная PAW
  3. Переданная PAW
  4. Разница между переданными и не переданными плазменными дуговой сваркой :

    1. Плазменная дуговая сварка с переносом

    В этом процессе сварки вольфрамовый электрод крепится к отрицательной клемме, а заготовка крепится к положительной клемме.Он также использует постоянный ток. Между вольфрамовым электродом и заготовкой возникает дуга.

    В этом процессе и плазма, и дуга переносятся на заготовку, что повышает теплопроизводительность процесса. Применяется для сварки толстых листов.

    2. Плазменно-дуговая сварка без переноса

    В этом процессе сварки используется постоянный ток. В котором вольфрамовый электрод присоединен к отрицательному полюсу, а сопло присоединено к положительному полюсу. Между вольфрамовым электродом и соплом внутри горелки возникает дуга.

    Это повысит ионизацию газа внутри горелки. Горелка передает этот ионизированный газ для дальнейшей обработки. Используется для сварки тонких листов.

    Преимущества и недостатки плазменно-дуговой сварки

    Ниже перечислены преимущества PAW:

    1. Требуется меньше навыков оператора из-за хорошей устойчивости дуги к смещениям.
    2. Высокая скорость сварки.
    3. Обладает высокой проникающей способностью (эффект замочной скважины).
    4. Для сварки доступна высокая энергия.Он может легко сваривать твердые и шероховатые заготовки.
    5. Расстояние между инструментом и заготовкой не влияет на формирование дуги.
    6. Низкое энергопотребление для сварки одинакового размера.
    7. Более стабильная дуга, получаемая при плазменной сварке.
    8. Может работать при низкой силе тока.

    Недостатки PAW:

    1. Дорогостоящее оборудование.
    2. Высокие искажения и ширина из-за высокого тепловложения.
    3. Это шумная работа, поэтому существует вероятность шумового загрязнения.
    4. У него больше радиации.
    5. Плазменно-дуговая сварка требует высокой квалификации.
    6. Стоимость обслуживания высока.

    Применение плазменной дуговой сварки

    Вы можете задаться вопросом, для чего используется плазменная дуговая сварка, ниже приведены области применения PAW:

    1. Этот тип сварки используется в морской и аэрокосмической промышленности.
    2. Широко используется для сварки труб и труб из нержавеющей стали или титана.
    3. Плазменная дуговая сварка часто используется в электронной промышленности.
    4. Обычно используется для ремонта инструментов, красок и форм.
    5. Также используется для сварки или покрытия лопаток турбины.

    Скачать PDF этой статьи


    Заключение

    Итак, мы надеемся, что теперь мы развеяли все ваши сомнения относительно Плазменно-дуговой сварки . Если у вас все еще есть сомнения по поводу « PAW », вы можете связаться с нами или задать вопрос в комментариях.

    У нас также есть сообщество Facebook для вас, ребята. Если вы хотите, вы можете присоединиться к нашему сообществу, вот ссылка на нашу группу в Facebook.

    Вот и все, спасибо за прочтение. Если вам понравилась наша статья, поделитесь ею с друзьями. Если у вас есть какие-либо вопросы по какой-либо теме, вы можете задать их в разделе комментариев.

    Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать уведомления о новых публикациях.

    Вам может быть интересно прочитать следующие статьи:

    1. Лазерная сварка: работа, типы используемых лазеров, области применения
    2. Газовая сварка: типы, принцип работы, оборудование, применение
    3. PAW переменной полярности магниевых сплавов

    Принципы, режимы и области применения плазменной дуговой сварки или сварки PAW

    Плазменная дуговая сварка или PAW представляет собой процесс дуговой газовой сварки, аналогичный дуговой сварке вольфрамовым электродом (GTAW).Более откровенно, PAW — это процесс в среде защитного газа, в котором используется суженная дуга между металлической деталью и неплавящимся вольфрамовым электродом. Разница между GTAW и PAW заключается в способе установки электродов в носовой части горелки. Знать различные аспекты процесса плазменно-дуговой сварки.


    Основные моменты публикации:

    • Принцип дуговой плазменной сварки
    • Типы сварки PAW
    • Переменные плазменной сварки
    • Режимы работы PAW
    • Расходные материалы для плазменной сварки
    • Защитный газ PAW
    • Аппараты для плазменной сварки
    • Преимущества дуговой плазменной сварки
    • Недостатки сварки PAW
    • Плазменная сварка
    • Меры предосторожности при сварке PAW

    Принцип дуговой плазменной сварки

    По сути, сварка PAW является расширением сварки TIG, в которой используются неплавящиеся вольфрамовые электроды.Это процесс дуговой сварки, при котором происходит коалесценция из-за нагрева. Это происходит из-за суженной дуги между вольфрамовым электродом и водоохлаждаемым соплом. Плазменная сварка использует два инертных газа. Кроме того, один экранирует плазму дуги, а другой формирует плазму дуги. Сварщики могут добавлять или не добавлять присадочный металл.

    Типы плазменно-дуговой сварки

    Как правило, плазменно-дуговая сварка бывает двух типов. Они следующие.

    Перенесенный дуговой процесс

    В этом процессе между электродом и заготовкой образуется дуга.Дуга имеет высокую плотность энергии и скорость плазменной струи, направленной на плавление и резку металлов. Сварщики могут применять плазменную сварку цветных металлов и нержавеющей стали для их резки. Его также можно выполнять при высоких скоростях перемещения дуги для сварки.

    Дуговой процесс без переноса

    В этом типе дуга образуется между суженным соплом с водяным охлаждением и электродом. А плазма дуги выходит из сопла в виде пламени. Сварщики могут лучше обращаться с пламенем дуги или перемещать его с одного места на другое.Процесс сварки можно использовать для получения металлических покрытий высокой плотности. Для инициирования непереносимой дуги необходим высокочастотный блок в цепи.

    Переменные плазменной сварки

    PAW может использовать два или три газа, которые могут быть одинаковыми или комбинацией разных газов. Они следующие:

    • Плазменный газ
    • Защитный газ
    • Обратная продувка и остаточный газ

    Плазменная дуговая сварка Переменные

    Режимы работы

    Процесс нормально работает с постоянным током.Режимы могут быть реализованы за счет расхода плазмообразующего газа и изменения диаметра отверстия. Есть три режима работы.

    Микроплазменный (от 0,1 до 15 А) – Сварщики могут работать в дуговом режиме, поддерживая очень низкие сварочные токи. Столбчатая дуга остается стабильной, несмотря на изменение длины дуги до 20 мм.

    Средний ток (от 15 до 200 А) – Обычно при более высоких токах от 15 до 200 А характеристики плазменной дуговой сварки аналогичны сварке ВИГ. Тем не менее, поскольку плазма сжимается, дуга остается более жесткой.Однако существует возможность улучшить проплавление сварочной ванны просто за счет увеличения расхода плазмообразующего газа. Но это создает риск уноса воздуха и защитного газа.

    Keyhole Plasma (более 100 А) — Сварщики могут создавать очень мощный плазменный луч, увеличивая поток плазмообразующего газа и сварочный ток. В результате обеспечивается полное проникновение в материал. Процесс подходит для более толстых материалов до 10 мм из нержавеющей стали.

    расходные материалы для плазменной сварки

    В каждом сварочном процессе используются расходные материалы для выполнения сварных швов.Для плазменной сварки используется медное сопло и , электрод из вольфрама с 2% тория . Диаметр кончика электрода не так критичен, как для GTAW. Она должна поддерживаться в пределах от 30 до 60 градусов. Большой диаметр отверстия может вызвать нестабильность дуги.

    Защитный газ

    Аргон – обычная комбинация газов для плазмообразующего газа. В качестве защитного газа аргон смешивают с 2-5% водорода .Гелий также можно использовать в качестве плазмообразующего газа, но более высокая температура приводит к снижению номинального тока сопла. Кроме того, меньшая масса гелия вызывает трудности в режиме замочной скважины.

    Машины PAW

    По сути, сварка PAW является модификацией сварки TIG. Поскольку плазма является интенсивным источником тепла и используется в этом процессе для сплавления металлов. Обычно существует два типа аппаратов для плазменной дуговой сварки. Они-

    1. Аппарат плазменной сварки – Способен сваривать металлические листы толщиной от 100 микрон до 1 мм

    2.Аппарат для микроплазменной сварки – Способен сваривать очень тонкие листы (от 100 микрон до 5 мм)

    Преимущества дуговой плазменной сварки

    Каждый процесс дуговой сварки имеет как преимущества, так и недостатки. Плюс сварки PAW заключается в контроле и качественном производстве.

    • Конструкция резака позволяет лучше контролировать дугу , а также более высокий допуск на расстояние от резака.
    • Он обычно производит более чистые и гладкие сварные швы .
    • В PAW струя плазмы и более высокая концентрация тепла обеспечивают более высокую скорость перемещения .
    • При плазменной сварке более мелкие зоны термического влияния .

    Недостатки плазменно-дуговой сварки

    Несмотря на преимущества, плазменная дуговая сварка имеет следующие ограничения.

    • Затраты на запуск процесса плазменной сварки относительно высоки .Кроме того, оборудование очень дорогое.
    • Поскольку это более специализированный тип сварки, требует более интенсивного обучения и опыта .
    • Он вызывает эмиссию ультрафиолетового и инфракрасного излучения.
    • Он производит более высокий уровень шума около 100 дБ.

    Применение плазменно-дуговой сварки

    Использование процесса сварки PAW в сварочной промышленности заключается в следующем.

    • Сварщики используют плазменную дугу типа для сварки труб из титана или нержавеющей стали .
    • Авиакосмическая и морская промышленность широко использует плазменную дуговую сварку в своих операциях.
    • Для сварки или нанесения покрытия на лопатку турбины используется PAW.
    • Другое применение плазменной сварки относится к электронной и ремонтной промышленности .

    Меры предосторожности при дуговой сварке

    Как мы все знаем, сварка — это процесс соединения, при котором используется тепло для сплавления двух или более металлов. Это похоже на то, как сварщики сознательно играют с огнем, используя определенные коды и параметры сварки. Поэтому необходимо помнить о безопасности себя и окружающих вещей.

    • Уполномоченное лицо должно осмотреть зону и определить меры предосторожности.
    • Убедитесь, что все горючие материалы находятся на расстоянии 10 метров от места сварки и должным образом защищены.
    • Держите огнетушители рядом с и готовыми к немедленному использованию.
    • Сварщики должны носить средства индивидуальной защиты , такие как каски, кожаные перчатки, защитную одежду, а также наушники или беруши.
    • Должна быть установлена ​​надлежащая вентиляционная, вытяжная или респираторная система.

    И соблюдайте другие меры безопасности в соответствии с требованиями места сварки.

    Заключение

    Таким образом, вышеупомянутая информация о различных аспектах плазменной дуговой сварки или PAW полезна для студентов, сварщиков и других специалистов в области сварки.

    Родственный:  Другие типы сварки

    Нравится:

    Нравится Загрузка…

    Вам также может понравиться:

    Объяснение плазменной сварки и резки (13 вещей, которые нужно знать)

    Что такое плазменная сварка?

    Определение: Плазменная сварка (также известная как дуговая плазменная сварка или сварка PAW) — это тип сварочного процесса, при котором дуга возникает между вольфрамовым электродом и заготовкой.

    Плазменная сварка похожа на сварку ВИГ, но единственное отличие состоит в том, что при плазменной сварке положение электрода находится внутри корпуса горелки, а при сварке ВИГ положение электрода находится вне корпуса горелки. (Посетите схему сварки TIG, чтобы увидеть положение электрода.)

    Затем высокотемпературная плазма проходит через мелкоточечное медное сопло, и эта плазма выходит из сопла, которое затем используется для сварки металла.

    Что такое плазменная резка?

    Определение: Плазменная резка (также известная как плазменно-дуговая резка) — это процесс, в котором для резки металлов используется ускоренная горячая плазма (свыше 20000 °C).

    В процессе плазменной резки электрическая дуга застревает между вольфрамовым электродом и заготовкой.

    Горячая плазма проходит через узкое сопло, которое образует тонкую плазменную струю с очень высокой скоростью, способную плавить и резать твердый металл.

    В чем разница между плазменной дуговой сваркой и плазменной резкой?

    Скорость

    Да, основное различие между плазменной сваркой и резкой заключается в скорости плазменной струи.

    • В процессе плазменно-дуговой сварки (сварка PAW) скорость плазменной струи меньше, и она способна только расплавить металл.
    • В процессе плазменной резки скорость плазменной струи поддерживается очень высокой, что может расплавить и даже разрезать металл.

    Обсудив разницу между плазменной резкой и сваркой, теперь позвольте мне объяснить основной принцип работы процесса плазменно-дуговой сварки (процесс PAW).

    Принцип плазменной сварки (Как работает плазменная сварка?)

    Схема установки плазменной сварки показана на изображении выше.

    Защитный газ циркулирует из сопла для получения горячего и ионизированного газа.

    Во время этого процесса плазменной сварки к газу не применяется большее давление.

    Также присадочный металл может использоваться или не использоваться для процесса плазменной дуговой сварки.

    Существует два основных типа плазменной дуги.

    • Плазменная дуга с переносом
    • Плазменная дуга без переноса

    При переносе плазменной дуги дуга возникает между электродом (подключенным в -ve узле) и заготовкой (подключенным в +ve узле).

    В то время как в плазменной дуге без переноса дуга возникает между электродом (подключенным в -ve узле) и соплом (подключенным в +ve узле).

    В этой дуговой плазменной сварке без переноса заготовка косвенно нагревается с помощью излучения.

    Плазмотрон содержит вольфрамовый электрод, и его положение таково, что электрод находится внутри корпуса плазмотрона (см. изображение выше).

    Инертный газ пропускается через горелку через внешний слой, как показано на схеме.

    Инертный газ должен обладать высокой теплопроводностью, чтобы он мог передавать больше тепла.

    Конец металлической чашки имеет меньший диаметр, чем диаметр на верхней стороне. Следовательно, эта металлическая чашка образует сопло.

    Внутренняя стенка сопла имеет керамическое покрытие, которое помогает горелке выдерживать высокие температуры.

    Канал циркуляции воды также предусмотрен в металлическом стакане, через который циркулирует холодная вода (см. рисунок выше).

    Инертный газ, используемый при плазменной дуговой сварке, должен иметь более высокую теплопроводность, чтобы он мог проводить больше тепла, необходимого для сварки более тяжелых секций.

    Инертные газы, обычно используемые в процессе плазменной сварки, включают гелий и аргон.

    Плазменная дуга может достигать температуры около 35000 °C, что позволяет без труда сварить металлический профиль до 200 мм.

    Процесс плазменно-дуговой сварки обеспечивает максимальное проплавление и очень выгоден.

    Сказав это, теперь давайте обсудим преимущества и недостатки плазменной дуговой сварки.

    Преимущества плазменно-дуговой сварки

    Ниже перечислены преимущества процесса плазменной сварки.

    • С помощью процесса плазменной сварки можно сваривать почти все металлы.
    • ЗТВ очень узкая, поэтому изменение микроструктуры очень мало.
    • Плазменная сварка является более быстрым процессом и имеет более высокую стабильность размеров.
    • Проплавление дуги хорошее и глубокое.
    • Вольфрамовый электрод не загрязняется атмосферными газами, поэтому получается равномерный шов без дефектов сварки.

    Ограничения плазменной дуговой сварки

    Ограничения/недостатки процесса плазменной сварки указаны ниже.

    • Должен быть автоматический контроль процесса плазменной сварки и резки.
    • Трудно контролировать процесс для заготовок небольшого размера.
    • Инфракрасные и УФ-лучи образуются во время плазменной резки и сварки. Так что это может повлиять на оператора.
    • Первоначальная стоимость оборудования для плазменной сварки очень высока.

    Применение плазменной дуговой сварки

    Применение плазменной сварки описано ниже.

    • Процесс плазменной дуговой сварки широко используется для сварки нержавеющей стали, никелевых сплавов, тугоплавких металлов, а также многих других металлов.

    Внешние ссылки:
    Плазменная сварка: изображение Marcelochal, общественное достояние, через Wikimedia Commons0, через Wikimedia Commons

    Плазменная дуговая сварка | Преимущества, недостатки, применение

    Плазменно-дуговая сварка:

    Плазменно-дуговая сварка (PAW) представляет собой процесс дуговой сварки, при котором создается концентрированная плазменная дуга, направленная к зоне сварки.
    Дуга стабильна и достигает температуры до 33 000°C.
    Плазма представляет собой ионизированный очень горячий газ, состоящий из почти одинакового количества электронов и ионов.

    Плазменно-дуговая сварка (PAW) представляет собой процесс дуговой сварки, при котором создается концентрированная плазменная дуга, направленная к зоне сварки.Дуга стабильна и достигает температуры до 33 000°C. Плазма представляет собой ионизированный очень горячий газ, состоящий из примерно одинакового количества электронов и ионов. Плазма начинается между вольфрамовым электродом и отверстием слаботочной вспомогательной дугой. Что отличает плазменно-дуговую сварку от других процессов, так это то, что плазменная дуга концентрируется, потому что она проходит через относительно маленькое отверстие. Рабочий ток обычно меньше 100 А. Когда используется присадочный металл, он подается в дугу, как это делается при дуговой сварке вольфрамовым электродом.Защита дуги и зоны сварки осуществляется с помощью внешнего защитного кольца и использования инертных газов, таких как аргон, гелий или их смеси.

    Существует два метода плазменно-дуговой сварки:
    • При плазменно-дуговой сварке с переносом дуги (на рис. слева) свариваемая деталь является частью электрической цепи. Дуга переходит от электрода к заготовке, отсюда и термин «перенесенный».
    • В методе плазменно-дуговой сварки без переноса дуги (на рис. справа) дуга возникает между электродом и соплом, и тепло отводится к заготовке плазменным газом.Этот механизм теплопередачи аналогичен механизму кислородно-топливного пламени.
    Плазменно-дуговая сварка

    Преимущества плазменно-дуговой сварки:
    • Конструкция горелки позволяет лучше контролировать дугу.
    • Этот метод предоставляет больше возможностей для наблюдения и контроля сварного шва.
    • Чем выше концентрация тепла и плазменная струя, тем выше скорость перемещения.
    • Высокая температура и высокая концентрация тепла в плазме создают эффект замочной скважины.
    • Обеспечивает полный провар при однопроходной сварке многих соединений.
    • Зона термического влияния меньше по сравнению с GTAW ( Дуговая сварка вольфрамовым электродом).
    • Потребляет меньше тока по сравнению с другим процессом сварки.

    Недостатки плазменно-дуговой сварки:
    • При этом получаются более широкие швы и зоны термического влияния по сравнению с LBW и EBW.
    • Оборудование для плазменной сварки очень дорогое. Следовательно, у него будет более высокая стоимость запуска.
    • Для выполнения плазменной сварки требуется обучение и специализация.
    • Производит ультрафиолетовое и инфракрасное излучение.
    • Этот метод дает более высокий уровень шума порядка 100 дБ.
    • Горелка громоздка, поэтому ручная сварка немного сложна и требует обучения, как уже упоминалось.

    Применение плазменно-дуговой сварки:
    • Эта сварка используется в морской и аэрокосмической промышленности.
    • Используется для сварки труб из нержавеющей стали или титана.
    • В основном используется в электронной промышленности.
    • Также используется для ремонта инструментов, штампов и пресс-форм.
    • Используется для сварки или нанесения покрытия на a лопасти турбины

    Сачин Торат

    Сачин имеет степень бакалавра машиностроения в известном инженерном колледже. В настоящее время работает дизайнером в сфере производства листового металла. Кроме того, он интересуется дизайном продуктов, анимацией и дизайном проектов. Он также любит писать статьи, связанные с машиностроением, и пытается мотивировать других студентов машиностроения своими инновационными проектными идеями, дизайном, моделями и видео.

    Последние сообщения

    ссылка на сосуды под давлением — детали, конструкция, применение, типы, материал, схема ссылка на шарнирное соединение — детали, схема, расчет конструкции, применение выпускник B-Tech в области машиностроения. Узнайте больше об этом портале или Sachin Thorat, нажмите на кнопку ниже!

    ПОДРОБНЕЕ

    Плазменная сварка алюминиевых материалов — Прямая или …

    Плазменная сварка алюминия материалы Прямая < сильный>или переменный ток D.Дзельницки, Мюндерсбах Резюме После стали алюминий является наиболее широко используемым металлом. Он обладает многими положительными свойствами, которые рекомендуют его рекомендовать для различных применений. Однако его высокая теплопроводность, высокое тепловое расширение и тугоплавкий оксидный слой затрудняют сварку. В этом отношении алюминий требует процесса сварки, такого как плазменная сварка, при которой тепло вводится контролируемым образом. , устраняет оксиды и может использоваться эффективно.Этот отчетили объясняет принципы этого процесса сварки и показывает различные варианты этого процесса. Рассматривая новейшие источники питания и технологические процессы, пользователь сможет распознатьпознание своих собственных возможных применений и превратить их в упражняться. Текущие примеры использования, технологические данные о производительностиили, а также будущие тенденции развития дополняют картину технология соединения, обеспечивающая высококачественные сварные швы на алюминии материалах.1 Введение В значительной степени металлы определяют промышленное развитие. Алюминий оказался особенно универсальным в этом отношении. Его положительные свойства позволяют ему взаимодействоватьс другими материалами, такими как сталь, медьмедь или дерево, и конкурировать их для или стандартных полей, используемых. Алюминий легкий, его легко формовать и обрабатывать.Он обладает высокой термической и электрической проводимостью, погодоустойчив, и устойчив к пищевым продуктам и широкому спектру химических веществ. Легирующие элементы повышают его прочность. При низких температурах ударная вязкость с надрезом снижается лишь незначительно, и алюминий не становитсякохрупким. Поили этим причинам, после стали алюминий является наиболее широко используемым металлом [1, 2].Когда физические характеристики, таблица 1, двух материалов сопоставляются друг с другом, Таблица 1 Сравнение физических параметров из< /strong> важные физические параметры важных физических параметров алюминия и железа [1.2] Единица измерения Атомный вес г/моль 26,9 55, 84 Плотность г/см 3 2,70 7,87 кристаллическая решетка kfz krz модуль упругости Н/мм 2 7110 3 21010 3 R PO,2 Н/мм 2 10 100 R м Н/мм 2 50 200 удельная теплоемкость Дж/(гК) 0,88 0,53 температура плавления °С 660 1539 теплопроводность Вт/(смК) 2,30 0,75 удельная электрическая мкОм·м от 28 до 29 97 Сопротивление Коэффициент удлинения 1/K 2410 -6 1210 -6 Оксиды Al 2 O 3 FeO Fe 3 O 4 Fe 2 O 3 Температура плавления оксидов °C 2050 1400 1600 1455 Обнаружены принципиальные отличия Al Fe, которые необходимо учитывать при обработке методом сварки.Теплопроводность коэффициентов алюминия превосходит коэффициент нелегированных и низколегированных сталей на кратили от от 3 до 4, и даже в 12 раз выше, чем у у высоколегированных сталей. Его тепловое расширение примерно вдвое больше, чем у стали , и в 1,6 раза больше, чем у высококачественной стали [3].Такой факт или проведение затрудняет плавление материала, а тугоплавкий оксидный слой дополнительно снижает его пригодность для >или сварка. Таким образом, пользователюилиe нужен сварочный процесс, который вводит тепло контролируемымконтролируемым и концентрированным образом, уменьшает илисоединение компонентов компонентов, надежно удаляет оксиды и может использоваться эффективно.В этом плане все напоминает плазменную сварку. 2 Принцип плазменной дуговой сварки Плазменной дуговой сварки был разработан на основе процесса TIG. В то время как при сварке TIG дуга свободно горит между вольфрамовым электродом без обогреваn и свариваемым изделиемилиk, при плазменной сварке< /strong> дополнительно ограничивается соплом и потоком газа.Рис. 1. Принцип процесса плазменной сварки Из-за высоких температур дуги этот небольшой поток газа, также называемый плазменным газом, в значительной степени ионизирован и характеризуется большим количеством носителей заряда. Когда она проходит через плазменное сопло, она приобретает высокую выходную скорость, а дуга приобретает fилиm потока плазмы.© 2000 EWM HIGHTEC WELDING GmbH 1/9 WM009201.DOC; 08.00

    Плазменно-дуговая сварка (PAW)

    Плазменно-дуговая сварка (PAW)  это процесс, при котором коалесценция или соединение металлов производится путем нагрева сжатой дугой между электродом и заготовкой (переносная дуга) или электродом и сужающим соплом ( дуга без передачи).

    Защита обеспечивается горячим ионизированным газом, выходящим из отверстия, который может быть дополнен вспомогательным источником защитного газа.Защитным газом может быть инертный газ или смесь газов. Давление может использоваться или не использоваться, а присадочный металл может поставляться или не поставляться. Процесс PAW показан на рисунке 10-35.

    Оборудование для плазменной дуговой сварки

    В следующих абзацах немного рассказывается об источнике питания, сварочной горелке, пульте управления и механизме подачи проволоки, используемых при плазменной дуговой сварке.

    Источник питания для плазменно-дуговой сварки

    Рекомендуется источник постоянного тока с падающей характеристикой, обеспечивающий подачу постоянного сварочного тока; однако можно использовать источник питания переменного/постоянного тока.Он должен иметь напряжение холостого хода 80 вольт и рабочий цикл 60 процентов.

    Желательно, чтобы источник питания имел встроенный контактор и возможность дистанционного управления регулировкой тока. Для сварки очень тонких металлов он должен иметь силу тока не менее 2 ампер. Максимум 300 подходит для большинства применений плазменной сварки.

    Горелка для плазменной дуговой сварки

    Сварочная горелка для плазменной дуговой сварки внешне похожа на газовую вольфрамовую дуговую горелку, но более сложна.

    Все горелки для плазменной дуговой сварки имеют водяное охлаждение, даже самые маломощные горелки. Это связано с тем, что дуга находится внутри камеры горелки, где она выделяет значительное количество тепла. Если поток воды прерывается на короткое время, сопло может расплавиться. Поперечное сечение головки плазменной дуговой горелки показано на рисунке 10-36.

    В течение периода без переноса дуга будет зажигаться между соплом или наконечником с отверстием и вольфрамовым электродом. Ручные плазменные дуговые горелки изготавливаются различных размеров, от 100 до 300 ампер.Также доступны автоматические горелки для машинного режима.

    В горелке для плазменной дуговой сварки используется вольфрамовый электрод с 2-процентным содержанием тория, аналогичный тому, который используется для газовой вольфрамовой сварки. Так как вольфрамовый электрод находится внутри горелки, загрязнить его основным металлом практически невозможно.

    Пульт управления дуговой плазменной сваркой

    Для плазменной дуговой сварки требуется пульт управления. Плазменные дуговые горелки предназначены для подключения к пульту управления, а не к источнику питания.Консоль включает в себя источник питания дежурной дуги, системы задержки времени перехода от дежурной дуги к переносимой дуге, водяной и газовый клапаны, а также отдельные расходомеры для плазмообразующего и защитного газа.

    Консоль обычно подключается к источнику питания и может управлять контактором. Он также будет содержать блок зажигания высокочастотной дуги, непереключаемый источник питания вспомогательной дуги, схему защиты горелки и амперметр. Высокочастотный генератор используется для инициирования вспомогательной дуги.Защитные устройства горелки включают в себя реле давления воды и плазмообразующего газа, которые взаимодействуют с контактором.

    Устройство подачи проволоки для плазменной дуговой сварки

    Механизм подачи проволоки может использоваться для машинной или автоматической сварки и должен иметь постоянную скорость. Механизм подачи проволоки должен иметь регулировку скорости подачи в диапазоне от 10 дюймов в минуту (254 мм в минуту) до 125 дюймов в минуту (3,18 м в минуту).

    Преимущества плазменно-дуговой сварки и основные области применения

    Преимущества плазменно-дуговой сварки по сравнению с газовой вольфрамовой дугой связаны с тем, что PAW имеет более высокую концентрацию энергии.Его более высокая температура, суженная площадь поперечного сечения и скорость плазменной струи создают более высокое теплосодержание.

    Другое преимущество основано на жестком столбчатом типе дуги или форме плазмы, которая не вспыхивает, как газовая вольфрамовая дуга. Эти два фактора обеспечивают следующие преимущества:

    Расстояние от горелки до плазменной дуги менее критично, чем при дуговой сварке вольфрамовым электродом. Это важно для ручного управления, так как дает сварщику больше свободы наблюдения и контроля за сваркой.

    Высокая температура и высокая тепловая концентрация плазмы позволяют реализовать эффект замочной скважины, что обеспечивает однопроходную сварку многих соединений с полным проплавлением. При этой операции более желательны околошовная зона и форма сварного шва. Зона термического влияния меньше, чем у газовой вольфрамовой дуги, а сварной шов имеет более параллельные стороны, что снижает угловую деформацию.

    Более высокая концентрация тепла и плазменная струя позволяют двигаться с более высокой скоростью.Плазменная дуга более стабильна и не так легко отклоняется к ближайшей точке основного металла. При плазменно-дуговой сварке возможна большая вариативность выравнивания стыка.

    Это важно при выполнении корневых швов на трубах и других односторонних сварных соединениях. Плазменная сварка обеспечивает более глубокое проплавление и позволяет получить более узкий шов. Это означает, что соотношение глубины и ширины является более выгодным.

    Плазменная дуговая сварка: использование

    Одним из основных применений плазменной дуговой сварки является ее применение для производства труб.Более высокая производительность, основанная на более высоких скоростях перемещения, достигается за счет плазменно-дуговой сварки вольфрамовым электродом. Трубы из нержавеющей стали, титана и других металлов производятся с использованием плазменного процесса с более высокой производительностью, чем ранее с помощью дуговой сварки вольфрамовым электродом в среде защитного газа.

    Большинство применений плазменной дуговой сварки относится к слаботочному диапазону, от 100 ампер или менее. Плазма может работать при очень низких токах, что позволяет сваривать материал толщиной в фольгу.

    Плазменно-дуговая сварка также используется для выполнения мелких сварных швов на сварных деталях приборостроения и других мелких деталей из тонкого металла.Используется для изготовления стыковых соединений стеновых труб.

    Этот процесс также используется для выполнения работ, аналогичных электронно-лучевой сварке, но с гораздо более низкой стоимостью оборудования.

    Плазменно-дуговая сварка обычно применяется в качестве процесса ручной сварки, но также используется в автоматических и машинных приложениях. Ручное применение является наиболее популярным. Полуавтоматические способы применения не годятся. Обычными способами применения плазменной дуговой сварки являются ручной (МА), машинный (МЭ) и автоматический (АС).

    Процесс плазменной дуговой сварки представляет собой процесс сварки во всех положениях. В Табл. 10-2 показаны возможности положения сварки.

    (5) Процесс плазменно-дуговой сварки позволяет соединять практически все имеющиеся в продаже металлы. Это может быть не лучший выбор или не самый экономичный процесс для сварки некоторых металлов. Процесс плазменной дуговой сварки соединит все металлы, которые можно сварить вольфрамовым электродом. Это показано в таблице 10-3.

    Что касается диапазонов толщины, свариваемых плазменным процессом, режим работы с замочной скважиной можно использовать только в том случае, если плазменная струя может проникнуть в соединение.В этом режиме его можно использовать для сварки материалов диаметром от 1/16 дюйма (1,6 мм) до 1/4 дюйма (12,0 мм). Диапазоны толщины варьируются в зависимости от различных металлов.

    Режим вплавления используется для сварки материалов толщиной от 0,002 дюйма (0,050 мм) до 1/8 дюйма (3,2 мм). Используя многопроходные технологии, можно сваривать металлы неограниченной толщины. Обратите внимание, что присадочная проволока используется для сварки более толстых материалов. См. таблицу 10-4 для диапазонов толщины основного металла.

    Ограничения процесса плазменной дуговой сварки

    Основные ограничения процесса больше связаны с оборудованием и аппаратурой.Горелка более тонкая и сложная, чем газовая вольфрамовая дуговая горелка. Даже самые дешевые горелки должны иметь водяное охлаждение. Наконечник вольфрама и выравнивание отверстия в сопле чрезвычайно важны и должны поддерживаться в очень узких пределах.

    Уровень тока горелки нельзя превысить, не повредив наконечник. Каналы водяного охлаждения в горелке относительно малы, и по этой причине для маломощных или небольших горелок рекомендуются водяные фильтры и деионизированная вода.Консоль управления добавляет в систему еще одну единицу оборудования. Это дополнительное оборудование делает систему более дорогой и может потребовать более высокого уровня обслуживания.

    Плазменно-дуговая сварка: принципы работы

    Процесс плазменной дуговой сварки обычно сравнивают с процессом дуговой сварки вольфрамовым электродом. Если электрическая дуга между вольфрамовым электродом и изделием сужена в поперечном сечении, ее температура повышается, поскольку по ней протекает то же самое количество тока.Эта сжатая дуга называется плазмой, или четвертым состоянием вещества.

    Два режима работы: дуга без передачи и дуга с передачей.

    В режиме без передачи ток течет от электрода внутри горелки к соплу с отверстием и обратно к источнику питания. Он используется для плазменного напыления или нагревания неметаллов.

    В режиме переноса дуги ток передается от вольфрамового электрода внутри сварочной горелки через отверстие к заготовке и обратно к источнику питания.

    Разница между этими двумя режимами работы показана на рисунке 10-37. Перенесенный режим дуги используется для сварки металлов. Для сравнения показан процесс с использованием газовой вольфрамовой дуги.

    Плазма создается за счет сужения электрической дуги, проходящей через отверстие сопла. Через это отверстие также нагнетаются горячие ионизированные газы. Плазма имеет жесткую столбчатую форму и параллельные стороны, поэтому она не расширяется так же, как газовая вольфрамовая дуга.Эта высокотемпературная дуга, направленная на изделие, расплавит поверхность основного металла и присадочный металл, добавленный для выполнения сварного шва.

    Таким образом, плазма действует как чрезвычайно высокотемпературный источник тепла, образуя расплавленную сварочную ванну. Это похоже на газовую вольфрамовую дугу. Однако высокотемпературная плазма заставляет это происходить быстрее и известна как режим работы вплавления. На Рисунке 10-36 показано поперечное сечение головки плазменной дуговой горелки.

    Высокая температура плазмы или сжатой дуги и высокоскоростная плазменная струя обеспечивают повышенную скорость теплопередачи по сравнению с дуговой сваркой вольфрамовым электродом при использовании того же тока.Это приводит к более высокой скорости сварки и более глубокому проплавлению шва. Этот метод работы используется для сварки очень тонких материалов. и для сварки многопроходных разделочных и угловых швов.

    Другим методом плазменной сварки является метод сварки в замочную скважину. Струя плазмы проникает сквозь заготовку и образует отверстие или замочную скважину. Поверхностное натяжение заставляет расплавленный основной металл обтекать замочную скважину, образуя сварной шов. Метод замочной скважины можно использовать только для суставов, где плазма может проходить через сустав.

    Используется для основных металлов толщиной от 1/16 до 1/2 дюйма (от 1,6 до 12,0 мм). На него влияет состав основного металла и сварочные газы. Метод «замочной скважины» обеспечивает однопроходную сварку с полным проплавлением, которая может выполняться как вручную, так и автоматически во всех положениях.

    Плазменная дуговая сварка: конструкция соединения

    Конструкция соединения основана на толщине металла и определяется двумя методами работы. Для метода замочной скважины дизайн соединения ограничивается типами полного проникновения.Предпочтительной конструкцией соединения является квадратная канавка без минимального раскрытия корня. Для корневых проходов, особенно на толстостенных трубах, используется U-образная конструкция канавки. Поверхность корня должна быть 1/8 дюйма (3,2 мм), чтобы обеспечить полное проникновение замочной скважины.

    Для сварки тонких металлов толщиной от 0,020 дюйма (0,500 мм) до 0,100 дюйма (2,500 мм) методом вплавления следует использовать сварной шов с квадратной разделкой. Для толщины свариваемой фольги от 0,005 дюйма (0,130 мм) до 0,020 дюйма (0,0500 мм) следует использовать кромочное фланцевое соединение.Фланцы расплавляются, чтобы обеспечить присадочный металл для выполнения сварного шва.

    При использовании режима вплавления для толстых материалов могут использоваться те же общие детали соединения, которые используются для дуговой сварки в среде защитного металла и дуговой сварки вольфрамовым электродом в среде защитного газа. Его можно использовать для угловых швов, фланцевых швов, всех типов швов с разделкой кромок и т. д., а также для соединений внахлест с использованием дуговой точечной сварки и дуговой шовной сварки. На рис. 10-38 показаны различные конструкции соединений, которые можно сваривать плазменной дугой.

    Плазменно-дуговая сварка: сварочная цепь и ток

    Сварочная схема для плазменной дуговой сварки сложнее, чем для газовой вольфрамовой дуговой сварки.В качестве схемы управления требуется дополнительный компонент, помогающий запускать и останавливать плазменную дугу. Используется тот же источник питания. Имеются две газовые системы, одна для подачи плазмообразующего газа, а вторая для защитного газа.

    Сварочная схема для плазменно-дуговой сварки показана на рисунке 10-39. Используется постоянный ток постоянного тока (СС). Переменный ток используется только для нескольких приложений.

    Советы по использованию процесса плазменной дуговой сварки

    Вольфрамовый электрод должен быть точно отцентрирован и расположен относительно отверстия в сопле.Ток вспомогательной дуги должен поддерживаться достаточно низким, достаточно высоким, чтобы поддерживать стабильную вспомогательную дугу. При сварке очень тонких материалов в диапазоне фольги вспомогательной дуги может быть достаточно.

    Когда используется присадочный металл, он добавляется так же, как и при дуговой сварке вольфрамовым электродом. Однако, чем больше расстояние от резака до изделия, тем больше возможностей для добавления присадочного металла. Оборудование должно быть правильно отрегулировано, чтобы защитный газ и плазменный газ находились в правильных пропорциях.Также необходимо использовать подходящие газы.

    Важна подводимая теплота. Поток плазменного газа также оказывает важное влияние. Эти факторы показаны на рисунке 10-40.

    Плазменная дуговая сварка: присадочный металл и другое оборудование Присадочный металл

    обычно используется при плазменной дуговой сварке, за исключением сварки самых тонких металлов. Состав присадочного металла должен соответствовать основному металлу. Размер стержня присадочного металла зависит от толщины основного металла и сварочного тока.Присадочный металл обычно добавляется в ванну вручную, но может добавляться автоматически.

    Плазменная дуговая сварка: защитный газ

    Для защиты зоны плазменной дуги от атмосферы используется инертный газ, аргон, гелий или их смесь. Аргон более распространен, потому что он тяжелее и обеспечивает лучшую защиту при более низких скоростях потока. Для плоской и вертикальной сварки достаточно расхода защитного газа от 15 до 30 куб. футов в час (от 7 до 14 литров в минуту).

    Сварка в потолочном положении требует немного большей скорости потока. Аргон используется в качестве плазменного газа со скоростью от 1 куб. футов в час (0,5 литра в минуту) до 5 куб. футов в час (2,4 литра в минуту) для сварки, в зависимости от размера горелки и области применения. Активные газы не рекомендуются для плазмообразующего газа. Кроме того, требуется охлаждающая вода.

    Плазменно-дуговая сварка: качество, скорость наплавки и переменные

    Качество плазменно-дуговой сварки чрезвычайно высокое и обычно выше, чем дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа, поскольку вероятность включения вольфрама в сварной шов минимальна или отсутствует.Скорость наплавки при плазменно-дуговой сварке несколько выше, чем при дуговой сварке вольфрамовым электродом, и показана кривой на рисунке 10-41. Графики сварки для процесса плазменно-дуговой сварки показаны данными в таблице 10-5.

    Переменные процесса для плазменно-дуговой сварки показаны на рисунке 10-41. Большинство переменных, показанных для плазменной дуги, аналогичны другим процессам дуговой сварки. Есть два исключения: поток плазмообразующего газа и диаметр отверстия в сопле. Основные переменные оказывают значительное влияние на процесс.

    Второстепенные переменные обычно фиксируются при оптимальных условиях для данного приложения. Все переменные должны появиться в процедуре сварки. Такие переменные, как угол и отступ электрода и тип электрода, считаются фиксированными для приложения. Процесс плазменно-дуговой сварки реагирует на эти переменные иначе, чем дуговой процесс с газовой вольфрамовой дугой.

    Расстояние между горелкой и изделием менее чувствительно при использовании плазмы, но угол наклона горелки при сварке деталей разной толщины более важен, чем при сварке вольфрамовой дугой.

    Плазменная дуговая сварка: варианты процесса

    Сварочный ток может быть импульсным, чтобы получить те же преимущества, что импульсный ток дает для дуговой сварки вольфрамовым электродом в среде защитного газа. Импульс сильного тока используется для максимального проникновения, но не постоянно, чтобы обеспечить затвердевание металла. Это дает более легко контролируемую лужу для работы вне рабочего места. Импульсную сварку можно осуществлять тем же аппаратом, что и для газовой вольфрамовой дуговой сварки.

    Программируемая сварка также может использоваться для плазменной дуговой сварки так же, как она используется для дуговой сварки вольфрамовым электродом.Используется один и тот же источник питания с возможностью программирования, что дает преимущества для определенных видов работ.

    Сложность программирования зависит от потребностей конкретного приложения. В дополнение к программированию сварочного тока часто необходимо программировать поток плазмообразующего газа. Это особенно важно при закрытии замочной скважины, необходимой для корневого прохода сварного шва, соединяющего два отрезка трубы.

    Способ подачи плазмы в присадочную проволоку практически такой же, как и при дуговой сварке вольфрамовым электродом в среде защитного газа.Можно использовать концепцию «горячей проволоки». Это означает, что на присадочную проволоку подается ток низкого напряжения для ее предварительного нагрева перед входом в сварочную ванну.

    Безопасность плазменно-дуговой сварки

    При плазменной дуговой сварке важным фактором является безопасность.

    Плазменная сварка во многом похожа на вольфрамовую дугу. Поэтому соображения безопасности при плазменной дуговой сварке такие же, как и при дуговой сварке вольфрамовым электродом.

    Во время процесса плазменной дуговой сварки требуется достаточная вентиляция из-за яркости плазменной дуги, которая вызывает расщепление воздуха на озон.

    Яркие дуговые лучи также вызывают разложение паров гидрохлорированных чистящих средств или восстановителей с образованием газа фосгена. Операции по очистке с использованием этих материалов должны быть экранированы от лучей плазменной дуги.

    При сварке с переносимым током дуги до 5А рекомендуются защитные очки с боковыми щитками или другие виды защиты глаз с светофильтром № 6. Хотя защита лица обычно не требуется для этого текущего диапазона, ее использование зависит от личных предпочтений.

    При сварке с переносимым током дуги от 5 до 15 А рекомендуется полностью пластиковая защитная маска в дополнение к защите глаз с фильтрующей линзой № 6. При силе тока более 15 А требуется стандартный сварочный шлем с фильтрующей пластиной соответствующего оттенка для используемого тока.

    При непрерывной работе вспомогательной дуги следует использовать обычные меры предосторожности для защиты от вспышки дуги и тепловых ожогов. Необходимо носить подходящую одежду для защиты открытых участков кожи от излучения дуги.

    Перед регулировкой или заменой электродов необходимо отключить сварочное питание.

    Следует использовать адекватную защиту глаз, когда требуется наблюдение за высокочастотным разрядом для центрирования электрода.

    Вспомогательное оборудование, такое как механизмы подачи проволоки, головки дугового напряжения и генераторы, должно быть должным образом заземлено. Если они не заземлены, пробой изоляции может привести к тому, что эти устройства станут электрически «горячими» по отношению к земле.

    Следует использовать соответствующую вентиляцию, особенно при сварке металлов с высоким содержанием меди, свинца, цинка или бериллия.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.