Что такое плазменная сварка

Плазменная сварка: принцип работы, особенности и преимущества

что такое плазменная сварка

Плазменная сварка (PAW — Plasma Arc Welding) – это сварка плавлением металла, нагрев которого проводится направленным потоком сжатого ионизированного газа (плазмы).

Данная технология известна еще с советских времен — 80-х годов прошлого столетия, существенное развитие получила на Западе и за время своего существования претерпела множество изменений в лучшую сторону.

Так, например, источники стали производить инверторными, программируемыми, плазматроны заметно уменьшились в габаритах, технологические возможности расширились, сильный шум, который присутствовал раньше при сварке, отсутствует.

Промышленный источник плазменной сварки состоит из двух инверторов – вспомогательного и основного. Именно это является в том числе причиной, почему плазменные источники дороже аргонодуговых. НО при этом они имеют большие преимущества по сравнению с TIG сваркой.

Схема классического промышленного аппарата плазменной сварки

Вспомогательный инвертор зажигает дугу между вольфрамовым электродом и соплом, которая затем выдувается, и в работу включается основной инвертор, который уже обеспечивает поддержание и регулировку сварочного процесса.

Именно благодаря наличию малоамперной 3-15 А вспомогательной дуги поджиг осуществляется на плазме всегда стабильно в отличие от аргонодуговой TIG сварки.

Особенно это заметно при сварке алюминия и при сварке/пайке оцинкованных сталей, где при ТИГ сварке электрод разрушается и загрязняется, а при плазме стойкость электрода в 30-40 раз выше, т.к. электрод «спрятан» за плазменным соплом и помимо этого обдувается сжатым газом аргоном.

Благодаря наличию плазменного сопла и подачи сжатого газа аргона, сварочная дуга сжимается, становится узконаправленной, а не свободно горящей как при ТИГ, поэтому иногда плазменную сварку называют «аргонодуговая сварка сжатой дугой».

Из-за того, что дуга при TIG сварке является свободной, при ТИГе существуют проблемы, когда при нахлесточном шве дуга переходит на верхнюю кромку, то же происходит и при стыковой сварке, когда один лист в зажатом состоянии выше другого, в этом случае — прожог или непровар.

При плазме прожога или непровара не происходит из-за сжатой дуги.

По сути дела, говоря простым языком, плазменная сварка – это доработанная аргонодуговая сварка.

По качеству плазменная сварка по праву занимает положение между аргонодуговой и лазерной сваркой. 

Отличия от других видов сварки

Главные отличия плазменной сварки от аргонодуговой и полуавтоматической МИГ/МАГ наглядно показаны на рисунке. Применение плазменной сварки помогает решить такие вопросы как образование брызг и пор, непровар и большой расход сварочной проволоки, повреждение электрода и коробление изделия.

Виды плазменной сварки

  •  Шовная плазменная сварка
  •  Точечная плазменная сварка

Свариваемые материалы

— нержавеющие стали- низкоуглеродистые стали- оцинкованные стали- титан- медь, бронза, латунь- сплавы алюминия (для источника PMI 350AC)

— для оцинкованных сталей также возможен процесс плазма-пайки

Преимущества технологии плазменной сварки

  • повышение производительности процессов сварки в 2-3 раза, cкорость сварки до 4 м/мин;
  • повышение качества сварочных швов, швы более узкие, можно варить с усилением и без;
  • отсутствие брызг в отличие от полуавтоматической МИГ/МАГ сварки и большая экономия на сварочной проволоке, т.к. варим без разделки и ток и скорость подачи проволоки при плазме – независимы;
  • малая зона термического влияния, благодаря механическому сжатию плазменным соплом, вследствие этого незначительный нагрев основного металла и минимизация коробления после и во время сварки;
  • глубокое проплавление в стыковом соединении, сварка проникающей дугой без разделки до 8 мм. По сравнению с МИГ и ТИГ плазменная сварка не имеет конкурентов по качеству и производительности на диапазоне толщин от 3 до 8 мм;
  • гладкая поверхность швов, не требующая дополнительной обработки;
  • высокая надёжность зажигания основной дуги благодаря наличию вспомогательной;
  • отсутствие включений вольфрама в сварном соединении;
  • высокая стойкость расходных материалов.

Более подробно о применении и преимуществах плазменной шовной и плазменной точечной сварки можно прочитать в статьях:

«Плазменная шовная сварка: особенности и преимущества шовной плазменной сварки при сварке различных материалов»

«Плазменная точечная сварка: особенности, преимущества и применение»

Источник: http://awg-tech.ru/plazmennaya-svarka

Плазменная сварка: что это, принцип работы и особенности, где используется, плюсы и минусы

что такое плазменная сварка

Сравнительно недавно, на рынке появился новый тип соединения металлических деталей — это плазменная сварка.

Соединение металлических деталей, при помощи такого сваривания, стает все более распространенной.

Все это, благодаря тому, что плазма имеет высокий потенциал и эффективность выполненной работы. Разберем детально ее характеристики.

Общая характеристика

Реагируя на электрическую дугу, газ превратиться в плазму. Она возникает в наконечнике, его называют — плазмотрон.

Горелка, что используется для техники плазменного плавления, состоит из следующих компонентов: вольфрамовый электрод, трубки подачи газа и снижения температуры, а также само сопло плазмы.

Для сваривания деталей с толщиной более 9 мм, целесообразно применять именно такую сварку.

Есть некоторые сходства с дуговой, но лишь под воздействием плазмы можно достичь температуры около 30 тыс. градусов, в отличие от дуговой сварки, где максимальная температура в пределах 5-7 тыс. градусов.

Вот поэтому, часто применяется такое название, как «пламенно-дуговая сварка». С таким видом — возможно работать в различных помещениях, невзирая на пространственные ограничения.

По причине того, что только при использовании плазмы, достигается очень высокая температура плавления – ее используют со всеми группами металлов и их сплавов, как черных, так и цветных(титан, железо, медь, алюминий, и т.д).

Плазменную сварку широко используют во всех отраслях промышленности — авиационная, автомобильная, машиностроение, строительство. Без нее не обходится ни одно крупное предприятие.

Виды плазменной сварки, при применении электродов, которые не плавятся:

  • с электрической дугой между объектом и электродом.
  • с плазменной струей между наконечником плазмотрона и электродом.

Сила тока в каждом виде может быть:

  • минимальная (до 25 А)
  • средняя (до 150 А)
  • высокая (более 150 А).

Ионизация рабочего газа это основа плазменной сварки. То есть, газ превращаясь в плазму достигает максимальной температуры, что и позволяет надежно соединить детали или наоборот сделать разрез.

Выделяют такие виды плазменной сварки:

Остановимся на них более детально.

Плазменная сварка с точным способом сваривания

Это наиболее применяемый способ в промышленности. Реакция, которая происходит между электродом и поверхностью, возникает благодаря электрической дуге.

При работе с цветными металлами, нужно быть особенно внимательными, так как они имеют низкую температуру плавления (около 661 градуса). Поэтому, такие работы проводят под особым контролем, чтобы получить удовлетворительный результат.

К каждому сварочному аппарату прилагаются руководство пользователя, где указывается какую силу тока можно применять для разных групп металлов.

Так, плазменная сварка цветных металлов происходит с силой тока до 25 А, а черных металлов с высокой силой тока.

В дуге прямого способа реакция начинается с зажигания дуги с силой тока до 25 А, между соплом и деталью, в результате зажигается главная дуга, которая уже является прямой.

Электропитание происходит как от постоянного, так и переменного тока с прямой полярностью. Активация такой полярности происходит с помощью осциллятора.

Плазменная сварка с непрямым способом сваривания

Этот способ сварки имеет схожесть с точной сваркой. Разница лишь в том, что плазменная струя выходит из горелки, а образуется она между электродом и соплом. Важной деталью есть то, что газ имеет способность превращаться в плазму.

Он значительно увеличивает свои объёмы, более чем в 50 раз, это увеличивает скорости его выхода с аппарата. Энергия, которая образуется это мощный инструмент в сварочной деятельности.

Непрямое сваривание не сильно распространенное, тем не менее, имеет положительные характеристики:

  • даже с минимальной силой тока можно достигнуть ритмичной работы;
  • такой метод сокращает расход газа;
  • распыление металла практически отсутствует.

Такой метод используют, не только доя сваривания поверхности, но и для резки металла. Но при резке металлических поверхностей не применяют инертный газ. Поэтому с уверенностью говорим то, что точное и непрямое сваривание похожи между собой.

На рисунке изображено процесс возникновения плазменной струи. Суть такого метода в том, что отрицательному заряду присоединяется вольфрамовый электрод, а сопло к положительному.

Так, при непрямом методе, возникает электрическая дуга между соплом и электродом. Чтобы зажечь дугу, применяют, ток, который воздействует на сопло. Плазменная сварка достаточно компактная, а ее масса около 10 кг.

Характеристики оборудования

Аппарат состоит из схем управления, выпрямителя тока и трансформатора. Дополнительно присоединяются баллоны с газом зажигания и газом резки.

Характерной особенностью является то, что такой тип аппаратов обязательно имеет емкость с охлаждающим веществом. Это вещество необходимо, так как температура при выполнении сварочных работ очень большая.

Существует огромный выбор таких аппаратов. Самый простой аппарат весит около 5 килограмм и очень прост в использовании.

Для более сложных работ, где нужны дополнительные функции (пайка, закалка поверхности стали, очистка металла от грибка, резка стекла) используют более дорогие аппараты.

Ценовые рамки очень разные, и могут составлять от 400 евро (до 12А) и до 2 тыс. евро (до 150 А).

Аппараты с мощностью свыше 150 А очень дорогие, а их цена может быть в пределах 15 тыс. евро. Дорогие аппараты, в основном, покупают большие предприятиями, так как сфера выполнения работ с металлом у них может быть разная.

И приобретать несколько инструментов нецелесообразно.

Положительным в работе таких аппаратов есть:

  • большой КПД и короткое время на выполнение разного вида работ;
  • при плазменной резке металлических поверхностей края получаются без засечек;
  • работать можно с толстым металлом (до 1 см.);
  • не образуется изгарина;
  • возможно регулировать глубину провара металла;
  • доступность в работе с аппаратом.

Но все же, существуют и минусы:

  • высокие цены на аппараты;
  • разряд сварщика должен быть 4 или выше;
  • обязательность в контроле температуры при которой выполняется сварка / резка.

Подведем итог

Но если у сварщика есть 4 разряд и он профессионал в своем деле, можно зарабатывать высокую зарплату, так как такие мастера очень ценятся на крупных промышленных предприятиях.

Рекомендации квалифицированных пользователей:

  • работу необходимо выполнять в специальной одежде и приводить в порядок свое рабочее место и сварочный аппарат;
  • контролировать давление в баллонах для плазменных газов;
  • при работе с цветными металлами сила тока должна не превышать 12А;
  • плазмотрон должен быть продут и очищен от мусора;
  • что бы научится работать с плазменной сваркой – начинать нужно с микро плазменной сваркой.

Источник: https://prosvarku.info/tehnika-svarki/plazmennaya-svarka

От положительных ионов – к отрицательным: сварка в четвёртом агрегатном состоянии, преимущества и область применения плазмы

что такое плазменная сварка

Плазма – ионизирующийся газ, минимальная температура самопроизвольной ионизации – 5 500 ̊C, при плазменной сварке нагрев происходит до 50 000 ̊C. Анодом выступает электрод, катодом – сопло. Дуга возникает между электродом и соплом, выдувается газом, после чего образуется струя плазмы. Технология чаще применяется для резки металла, реже – для сварки.

Государственный стандарт, задающий уровень качества и параметры процесса

Процессы плазменной сварки регламентируются общим для всех видов ГОСТ 2601-84, введённым в действие в 1985 г. в СССР. Изменён в 1992, переиздан в 1996 году. Государственный стандарт определяет процесс с использованием плазмы, как «сварка плавлением, при которой нагрев производится сжатой дугой».

Национальный стандарт Российской Федерации ГОСТ Р ИСО 5817-2009 устанавливает уровни качества сварных соединений. Там указаны и допустимые отклонения в качестве сварки стали, никеля, титана и их сплавов.

Классификация

По ГОСТ 19521-74 «Сварка металлов. Классификация», принятому в СССР в 1975 году и позднее продлённом, плазменно-лучевая сварка отнесена к классу термических. По направлению движений плазменной струи подразделяется на четыре подвида:

  1. Без колебаний.
  2. С поперечными колебаниями.
  3. С продольными колебаниями.
  4. Со сложными колебаниями.

Технология плазменной сварки и классификация дуги по видам действия

По источнику нагрева различают сварку плазменной дугой и струёй. В первом случае дуга зажигается между деталью и неплавящимся электродом, также её называют дугой прямого действия. Во втором – между наконечником плазмотрона и неплавящимся электродом, – это плазменная дуга косвенного действия.

Горелка (плазмотрон) состоит из сопла, где размещён вольфрамовый электрод. Туда подаются защитный газ, охлаждающая, горячая и холодная жидкости. В плазмотроне происходит сжатие дуги, после чего возрастает её мощность. Одновременно с этим подают газ, который ионизируется, нагревается и расширяется в объёме многократно. В передней части сварочной ванны материал расплавляется и перемещается под давлением плазмы вдоль стенок, образуя шов.

Дуговую плазменную струю используют для соединения и резки как электропроводящих материалов, так и диэлектриков – стекла и керамики. Выглядит струя как конус, верхушкой обращённый к расплавляемой поверхности. Тепловая эффективность зависит от силы тока, напряжения, расстояния от сопла до детали и скорости перемещения горелки.

Струёй сваривают как снизу в горизонтальном, так и фронтально в вертикальном положении изделия. Плазмообразующим газом выступают аргон или гелий, одновременно являющиеся защитой от кислорода.

Классификация по мощности тока

В зависимости от силы тока различают три вида:

  1. Микроплазменная сварка, до 25 ампер. Получила распространение, благодаря свойству нагревать небольшие участки металла. При такой величине изделие не прожигается насквозь.
  2. На среднем токе, до 150 ампер. Позволяет варить с высокой точностью. Происходит глубокое, но не широкое расплавление материала.
  3. На большом токе, свыше 150 ампер. Такая мощность образует широкую дугу, которая проплавляет деталь насквозь. Фактически деталь разрезают, а после этого сваривают. Используют для соединения особо прочных металлов: титана, высоколегированных сталей, сплавов с большим содержанием алюминия.
ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как паять с кислотой и оловом

Оборудование и приспособления

В комплект входят:

  • источник питания с вертикальной вольтамперной характеристикой;
  • плазмотрон (горелка);
  • система подачи газа и охлаждающей жидкости;
  • устройство для фиксации детали.

Для безопасной работы необходимо устройство приточно-вытяжной вентиляции. Диапазон мощности установок от 20 до 250 ампер, работают от постоянного тока.

Примерная цена инвенторов на Яндекс.маркет

Цена инверторов – от 15 до 500 тысяч рублей. В ценовом сегменте от 300 до 500 тысяч – мощные и многофункциональные установки, которыми режут, сваривают и паяют металл.

Процедура плазменной сварки

При организации работ обязательно соблюдение требований безопасности: проходы между сварочными аппаратами – не менее 1,5 метра, между установкой и стеной – не менее 1 метра. Обязательно выполнение требований правил пожарной безопасности и техники безопасности – защита органов зрения, работа в спецодежде.

Алгоритм действий сварщика состоит:

  • из предварительных работ – подготовки оборудования, обезжиривания, зачистки и закрепления детали;
  • из выбора режима сварки – в зависимости от толщины металла определяют силу тока, напряжение дуги, скорость сварки, расход защитного и плазмообразующего газа;
  • из процесса сварки.

Зазор между соединяемыми плоскостями, если сваривают без присадочной проволоки, устанавливают 0,15 от толщины металла. Если с проволокой, то расстояние между кромками – половина толщины листов.

Диаметр сопла устанавливают в зависимости от силы тока. Перед возбуждением дуги в зону сварки 10-15 секунд подают защитный газ. Включают постоянный ток, зажигают дугу и приступают к плавлению. Рекомендуемое расстояние от сопла до изделия – не более 10 мм. Дуга по мере возможности прерываться не должна, горелка перемещаться стабильно и плавно, колебательными движениями амплитудой 2-3 мм. Не допускается перегрев детали.

Преимущества и недостатки

Список преимуществ этой технологии длинней перечня недостатков:

  • стабильность горения, обеспечивающая качество сварных швов;
  • сварка без разделки кромок и применения присадочных материалов металла толщиной до 10 мм и толщиной от 0,01 до 0,8 мм на низком токе от 0,1 до 25 ампер;
  • напыление любых по плавкости материалов введением в дугу присадочных добавок;
  • ограничение зоны перегрева, накаливания;
  • низкий расход защитных газов, меньшие термические деформации сравнительно с другими видами сварки;
  • резка любых материалов при увеличении силы тока и расхода газа;
  • сварка металлов и неметаллов.

Недостатки метода:

  • воздействие на персонал электромагнитного излучения инфракрасного и ультрафиолетового диапазона;
  • высокие требования к квалификации работника;
  • некомфортный уровень шума в ходе работ;
  • выделение аэрозольных паров;
  • ионизация воздуха в зоне установки.

Интересное видео: аппарат для плазменной сварки и резки, сделанный своими руками

Источник: https://elsvarkin.ru/texnologiya/vidy/plazmennaa/

Плазменная сварка

Плазменная сварка является одной из современных разновидностей способа соединения металла. Для достижения нужной температуры здесь, в качестве основного источника энергии, выступает плазма.

Она формируется в поток и воздействует на заданный участок, благодаря чему расплавляется металл практически любой температурной стойкости.

Инверторная плазменная сварка позволяет работать не только со стандартными сталями и нержавейкой, но также и с тугоплавкими металлами, такими как вольфрам, из которого часто изготавливают неплавкие электроды для аргонодуговой сварки.

Процесс плазменной сварки

Основной сферой применения данной методики является авиационная промышленность. Также ручную плазменную сварку можно встретить в приборостроении. Одной из главных особенностей способа является глубокое проплавление металла, что достигается за счет высокой температуры. Таким образом, за прохождение одного слоя можно сварить металл толщиной до 9 мм. Процесс может проводиться практически в любом пространственном положении, что делает его более универсальным для промышленного применения.

Плазменная дуговая сварка основана на получении плазмы, которая образуется из вещества, находящегося в газовом состоянии. Плазма выходит из специальной горелки, в которую также входит труба водяного охлаждения, вольфрамовый электрод, система подачи газа, труба водяного охлаждения, сопло для выхода плазмы и прочее. Плазменная дуга обладает температурой около 30 000 градусов Цельсия.

Преимущества плазменной сварки

К основным преимуществам данного метода соединения металла можно причислить следующие:

  • Высокая температура протекания процесса позволяет проваривать металлические изделия на максимальную глубину;
  • Дуга может гореть и на малых токах в диапазоне от 0,2 до 30 А;
  • Диаметр дуги более мелкий, в сравнение с электрической дуговой сваркой, что позволяет сделать шов более точным и не прогревать близлежащий металл;
  • Процесс соединения обладает минимальной чувствительностью к перемене длины электрической дуги;
  • Скорость проведения сварки находится на высоком уровне.

Недостатки

Здесь есть также свои недостатки, из-за которых во многих сферах процесс оказывается не столь выгодным и уместным, как другие варианты:

  • Воздушно плазменная сварка обладает высокой себестоимостью;
  • У нее низкий коэффициент полезного действия, так как часть энергии рассеивается в атмосфере и окружающем пространстве, а также на металл электрода;
  • Нужно обеспечивать подвод воды и плазмообразующего газа;
  • Сложность применения делает ее практически недоступной для проведения обыкновенных сварочных процедур в повседневности.

Разновидности

Существует несколько разновидностей данного типа сварки. Принцип действия в них остается практически одинаковым, так как основной род различий касается величины тока. Это переделается аппаратом, который применяется в данной сфере. Согласно данному параметру выделяют такие разновидности как:

  • Микроплазменная, которая обладает самым маленьким током, который лежит в пределах от 0,1 до 25 А;
  • Плазменная сварка, работающая на средних токах, которые лежат в диапазоне 50-150А;
  • И самая мощная дуга, которая превышает предел в 150 А.

Пример микроплазменной сварки

У каждой из разновидности имеются свои особенности применения. Для самого слабого варианта микроплазменной сварки лучше всего подходят тонкие металлы, так как в данном случае вероятность прожога сводится к минимуму.

Когда используется наиболее мощный ток, то с учетом самого типа сварки, процесс происходит с полным проплавлением металлической поверхности. Данный способ отлично подходит для резки металла, а также проделывания отверстий.

В средних режимах осуществляется большинство сварочных процедур, так как это один из лучших вариантов для стандартной сварки.

Источник: https://svarkaipayka.ru/tehnologia/termicheskaya/plazmennaya-svarka.html

Виды и особенности плазменной сварки

Плазменная сварка является достаточно молодым методом соединения деталей. Несмотря на то, что он появился относительно недавно, уже набрал большую популярность за счет своих преимуществ и возможностей. Рассмотрим более подробно, что такое плазменная сварка, в чем она заключается и чем отличается от других видов сварок.

Сущность плазменной сварки

Плазмой называется состояние газа, в которое оно переходит под воздействием электрической дуги. Образуется она в специальном наконечнике, который называется плазмотрон (это как горелка в газовой сварке). Плавление плазмой – это такая техника, при которой для образования плазмы применяются горелка, в которой находится вольфрамовый электрод, сопла плазмы и труб подачи газа и водяного охлаждения.

Данный вид незаменим для обработки изделий из металла высокой прочности и толщины (до 9 мм). Он немного схож с методикой дуговой сварки, но в отличие от электрода, который обеспечивает нагрев до 5-7 тысяч градусов, воздействует на изделие сверхвысокой температурой – до 30 тысяч градусов. От этого данный способ часто называют «плазменно-дуговая сварка».

Выполнять работы таким аппаратом можно в любом пространственном положении изделия.

Плазменная сварка металла, благодаря высокой температуре воздействия на изделие позволяет обрабатывать широкий спектр металлов – бронза, титан, нержавейка, углеродистая сталь, латунь, чугун, алюминий.

Такой способ применяется в разных отраслях производств – приборостроение, машиностроение, пищевая промышленность, изготовление медицинского оборудования, ювелирное дело, химическое производство и многие другие.

Плазменная сварка и резка металлов необходима и незаменима практически в каждом производстве.

Плазменная сварка и резка металлов бывает двух видов:

  1. Плавление металла дугой, которая возникает между изделием и неплавящимся электродом
  2. Сварка плазменной струей, которая образуется благодаря дуге горит между наконечником плазмотрона и неплавящимся электродом.

В качестве материалов для образования плазмы чаще всего применяется воздух, кислород, аргон и азот. Величина тока в плазме может быть разной, и различают три подвида:

  1. Микроплазменная сварка, которая реализуется на малом токе до 25 А
  2. Работа на средних токах – до 150А
  3. На больших токах, свыше 150А.

Говоря простыми словами, суть данного способа состоит в ионизации рабочего газа, который под давлением переходит в состояние плазмы и обеспечивает высокую температуру, используемую для расплавления металлов для резки или соединения.

Технология плазменной сварки делится на две разновидности:

  • плазменная сварка прямого действия;
  • плазменная сварка косвенного действия.

Плазменная сварка прямого действия

Это самый распространенный вид соединения металлов в данной технике исполнения швов. Он реализуется за счет электрической дуги, которая возбуждается между электродом и рабочим изделием.

Плазменная сварка алюминия должна проводиться крайне осторожно, так как этот плавиться при температуре 660,3 градуса. Важно контролировать весь процесс, чтобы не допустить пропал. В инструкции к аппаратам есть таблица, в которой указана рекомендованная сила тока для каждого вида металла. Например, плазменная сварка нержавейки проводится на среднем токе, а  стали – на высоком.

В дуге прямого действия изначально возбуждается дуга на малых токах, между соплом и заготовкой, после касания плазмой свариваемого изделия возбуждается основная дуга прямого действия. Питание дуги может выполняться переменным и постоянным током прямой полярности, а ее возбуждение осуществляется осциллятором.

Плазменная сварка косвенного действия

В данном случае плазма образуется похожим способом, как и в плазменной сварке прямого действия. Отличие состоит в том, источник питания подключен к электроду и соплу, в результате чего образуется дуга между ними, и как следствие, на выходе из горелки — плазменная струя.

Скорость выхода потока плазмы контролируется давлением газа. Основной секрет кроется в том, что газ, переходя в состояние плазмы увеличивает свой объем в 50 раз, за счет чего буквально вылетает из аппарата струей.

Энергия расширяющегося газа совместно с  тепловой энергией, сообщаемой струе газа, делает плазму мощным источником энергии.

Этот метод не так широко применяется, как первый, хотя имеет достаточное количество преимуществ. Во-первых, он обеспечивает бесперебойную работу даже при микроплазменной сварке (на малых токах).

Во-вторых, он позволяет экономить газ (который стоит немало). В-третьих, за счет высокого давления практически нет разбрызгивания.

Таким способом можно и варить и резать металл, но для резки не потребуется инертный газ, так как его функция – защищать сварочную ванну, а при разрезании металла она не образуется.

В завершение можно отметить, что устройство горелки прямого и косвенного метода сильно не отличаются. На картинке слева указана технология образования плазменной струи. Процесс происходит следующим образом: вольфрамовый электрод 2 подключен к отрицательному заряду, а сопло 4 к положительному. За счет этого дуга образуется между соплом и электродом,что характерно при косвенном методе.

На картинке справа, при прямом методе, дуга образуется между негативно-заряженным электродом и рабочей деталью, с положительным зарядом. Для поджога и возбуждения дуги используется временно подающийся ток на сопло, который после возбуждения дуги отключается.

Аппарат для работы

Аппарат воздушно плазменной сварки представляет собой небольшое техническое оборудование, весом не более 9-10 килограмм. Принцип работы его следующий: внутри находятся схемы управления, выпрямитель тока и трансформатор. Для работы к нему подключается установка с рабочими газами в баллонах – для образования плазмы и инертный газ, необходимый для защиты сварочного шва от окисления.

На выходе подключается горелка с газами отдельно для резки. В связи с тем, что данный способ образует слишком высокий температурный режим, в горелке есть специальный отсек для охлаждающей жидкости. Данный аппарат по внешним признаком похож на инвертор. В продаже представлено множество моделей с различными функциями.

Если говорить о самом простом, он самый компактный (около 5 кг) с минимальным количеством настроек, в которых разберется не то что новичок, а даже ребенок.

Модели, которые в цене дороже, имеют дополнительные настройки и функции, которые кроме резки и сварки могут выполнять пайку, воронение, оксидирование и закалку металла. Самыми простыми изделия считаются с минимально мощностью до 12А. Их стоимость колеблется в пределах 30 тысяч русских рублей.

Оборудование на класс выше и мощнее, до 150А стоят от 40 и до 150 тысяч, зависимо от производителя и дополнительных функций. Самые дорогие модели имеют мощность от 150А, а их стоимость может даже превышать миллион рублей. Для профессионалов, которые постоянно занимаются сплавлением, рекомендуется приобретать качественное и дорогое оборудование.

Заплатив один раз можно получить многофункциональное устройство, с помощью которого можно выполнять всевозможные процедуры по металлообработке.

Советы от профессионалов

  • перед началом соединения деталей подготовить рабочее место и форму для мастера;
  • проверить исправность аппарата и давление в баллонах;
  • плазменная сварка алюминия должна производиться на низком токе;
  • плазмотрон для сварки необходимо прочищать (продувать) перед началом процесса;
  • микроплазменная сварка – идеальный вариант для осваивания данной техники начинающим;
  • технология плазменной сварки выбирается самим мастером, так как оба способа имеют свои преимущества.

Источник: https://svarkaed.ru/svarka/vidy-i-sposoby-svarki/plazmennay-svarka.html

Что такое плазменная сварка прямого действия — О металле

Развитие современной промышленности неразрывно связано с возникновением новых способов обработки и соединения различных материалов. Сварочное дело в этих случаях — одно из наиболее надежных.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как правильно паять микросхемы

Технология сварки также развивается и совершенствуется. Одним из молодых и перспективных направлений является плазменная сварка.

Этот метод значительно упрощает и облегчает работу, что заслуживает более подробного рассмотрения.

Особенности процесса

Данный способ соединения деталей напоминает аргонодуговую сварку по причине работ с инертными газами. Однако, отличия все же имеются. Например, сварочные работы осуществляются специальным аппаратом — плазмотроном.

Плазмой называют состояние, в которое переходит газ при воздействии электрической дуги. Происходит это все при многотысячных температурах, поэтому главной особенностью сварки плазмой является высокая рабочая температура — от 5 до 30 тысяч градусов. Это позволяет работать с элементами любого состава и габаритов.

Еще одной особенностью плазменной технологии является высокое давление на место соединения. Это происходит за счет цилиндрической формы сварной дуги, которая обеспечивает прогрев и одинаковое распределение мощности по всей поверхности рабочей струи. В обычной сварке это сделать сложнее, так как дуга конической формы и равномерно распределить силу давления и прогрев весьма сложно.

И третья важная особенность работы плазмой — это работа на малых токах. Да, именно плазменная технология позволяет производить сварку, как тонких листов материала, так и в труднодоступных местах.

Указанные особенности делают плазменный метод сварки практически универсальным. Со временем появились виды и разновидности, так как помимо сварочных работ при помощи плазмы легко выполнить и резку металлов.

Виды

Плазменная сварка различается по типу обработки, величине тока и способу подключения.

По типу обработки выделяют сварку:

  1. Дугой, образованной между соединяемыми поверхностями и неплавким электродом.
  2. Струей, образовавшейся между неплавящимся электродом и наконечником плазмотрона.

Так как работа плазмой возможна при различных токовых величинах, то выделяют:

  • микроплазменную обработку — осуществляется при напряжении до 25 ампер;
  • работу со средними токами — производится при токе до 150 А;
  • взаимодействие с токами свыше 150 ампер.

Плазмотрон и схема горелки определяют тип подключения к источнику тока:

  • прямого действия;
  • косвенного действия.

Каждый метод уникален и востребован в определенной сфере. Рассмотрим популярные из них.

Микроплазменный способ

Соединение деталей посредством микроплазменной технологии один из самых востребованных методов. Микроплазменная сварка позволяет скреплять тонкостенные детали и трубы, листы металла толщиной до 1,5 мм, и даже используется при производстве ювелирных украшений.

В случае использования этого метода диаметр рабочей струи плазмы не превышает обычно 2 миллиметров. Дуга мощная с высоким тепловым излучением. Газ, используемый при работе, обычно аргон, реже аргон с примесью гелия.

Подключение прямого действия

Помимо тонких работ при помощи микроплазмы схема подключения к источнику тока имеет не меньшее значение.

Этот метод считается основным в сварочных работах. Он осуществляется при помощи плазмы, образовавшейся между электродом и рабочей заготовкой. Дуга возбуждается постепенно, сначала на малом токе образуется дежурная струя, которая после контакта с рабочей поверхностью переходит в дугу прямого действия. Работа может проходить как при переменном, так и при постоянном токе.

Данный способ эффективен при резке металлов и неметаллов, сварки и наплавления. В бытовых условиях прямое действие также востребовано.

В связи с тем, что при прямом воздействии температура рабочей струи очень высока, обязательным условием является контроль нагрева сопла плазмотрона. При перегреве (что почти невозможно) желательно прекратить работу на некоторое время. Впоследствии же стоит проверить исправность оборудования, а при необходимости, устранить неисправность или приобрести новый аппарат.

Сварка косвенного действия

В этом случае дуга образуется между наконечником плазмотрона и электродом, газ выдавливает ее из сопла, в результате чего на выходе получается мощная струя плазмы.

Температура струи в данном случае намного ниже, чем при прямом воздействии. По этой причине косвенное воздействие часто применяют для соединения и резки деталей из материалов с низкой электропроводностью.

Давление газа контролирует силу выхода струи плазмы. Благодаря этому метод косвенного воздействия используется для напыления металла, прогрева заготовок.

От выбора режима работы зависит качество места соединения. При подборе режима необходимо учитывать тип подачи тока, какой материал подлежит сваривать, а главное — диаметр рабочей струи.

Плюсы и минусы

Как и любая технология, плазменная сварка имеет положительные и отрицательные стороны.

К плюсам можно определить:

  • высокая скорость плавления заготовок;
  • точные и качественные швы;
  • отсутствие шлака;
  • ровные края деталей при резке;
  • экологичность;
  • безопасность;
  • простота в использовании;
  • контроль глубины провара.

К отрицательным же моментам  относятся:

  • высокая стоимость оборудования;
  • контроль охлаждения плазмотрона.

Несмотря на то, что минусы у плазменной технологии существуют, они незначительны. Да и стоимость оборудования окупается довольно быстро, особенно квалифицированным мастером.

Про оборудование

Работа с плазмой невозможна без соответствующего оборудования. Сварочный аппарат для плазменной сварки довольно компактный, обычно его вес не превышает 10 килограммов (самый компактный около 5 кг).

Для образования плазмы требуется подключить к аппарату установку с газом для работы. Защитить сварное соединение от окислов поможет инертный газ, также подключаемый к аппарату.

  Ну и конечно горелка, она подключается на выходе аппарата.

Вспомним о том, что плазменная сварка производится при очень высоких температурах, а это требует охлаждения сопла плазмотрона. В любом аппарате для плазменной сварки имеется отсек с охлаждающей жидкостью.

Оборудование для плазменной сварки действительно дорогое — аппарат малой мощности с минимальным набором функций стоит около 30 тысяч рублей. Соответственно, чем больше настроек (пайка, закалка), тем дороже агрегат.

Рекомендации

Не всегда со сварочным аппаратом работает профессионал, часто встречается и самоучка. Для подобной категории людей квалифицированные специалисты дают несколько рекомендаций:

  • перед работой проверить исправность оборудования, давление газа в установке;
  • прочистить плазмотрон до начала сварки;
  • подготовить и очистить от посторонних предметов рабочую зону;
  • алюминиевые детали сваривать (или резать) на низких токах.

Плазменная сварка — современная технология соединения и резки не только металлов, но и других материалов.

Сварка плазмой востребована и у профессионалов, и у любителей — проста в работе и приносит хороший заработок независимо от сезона.

Несмотря на высокую стоимость, необходимое для работы оборудование пользуется спросом, ведь потратив деньги однажды, можно стать обладателем замечательного агрегата с множеством дополнительных функций.

Источник: https://ometalledo.ru/chto-takoe-plazmennaya-svarka-pryamogo-dejstviya.html

Что такое плазменная сварка и какое оборудование применяется

Область применения плазменной сварки обширная. Таким оборудованием варят фольгу и толстый металл. На прилавках появляется оборудование для промышленного и бытового назначения. Иногда плазменную сварку путают с аргоновой. Аппараты внешне схожи. У методов много общего, но есть принципиальные различия. О них пойдет речь.

Особенности плазменной сварки

Теплогенерирующие параметры плазмы гораздо выше, чем у других сварочных методов. Чтобы контролировать режим разогрева, нужен охлаждающий контур – циркулирующая по нему вода отводит избыточное тепло, из-за этого большие энергопотери.

Основные расходные материалы – сопло (горелка выходит из строя при перегреве), тугоплавкие вольфрамовые электроды.

Для производства плазменного оборудования нужны огнеупорные материалы, поэтому стоимость сварочных аппаратов в разы выше, чем для электродуговой или аргоновой сварки.

Технологические сложности не пугают, плазменная сварка нередко применяется в промышленности, особенно, если нужны качественные соединения. Ровные швы не нужно зашлифовывать. Метод применим для алюминия и других сложных сплавов.

Устройство и принцип работы

Принципиальное отличие плазменного метода – высокая температура плазмы (до 8000°С), подаваемой в рабочую зону. Ванна расплава защищается атмосферой аргона, постоянный температурный режим стабилизирует система охлаждения. Без нее плазмотрон расплавится, плазма разогревается до 30 тысяч градусов.

В сущности, плазменная сварка заключается в способности аргона переходить в плазму под действием дуги. Ток работает как плазмогенератор, пронизывает электропроводный аргон.

Плазмообразование под действием прямого или переменного тока происходит в плазмотроне. Это открытый с двух сторон конус, сужающийся к низу, в котором по центру расположен тугоплавкий электрод (для этого применяют вольфрамовые с добавками лантана, тория, циркония, иттрия), а внизу – сопло. Из него под большим давлением вырывается плазма.

В качестве плазмообразующего газа применим аргон с добавлением водорода. Он принудительно нагнетается в конус сверху. Поле создается путем подведения тока к двум полюсам: электроду и наружной части горелки. При ионизации и нагреве газ моментально расширяется, он вытесняется за счет внутренних сил мощной струей. Регулятором подачи плазмы выступает сопло.

От его диаметра зависит толщина плазменного потока. Размер плазмотрона зависит от режима работы. Чем выше токи, чем больше верхний и выходной диаметры. Одновременно со струей плазмы к рабочей зоне в непрерывном режиме подводится аргон для создания защитного облака, предохраняющего расплав от контакта с кислородом, содержащимся в воздухе.

Благодаря аргону, швы получаются чистые, без включений окалины.

Плазменная сварка заключается в способности аргона переходить в плазму под действием дуги

Обзор лучших плазменных сварочных аппаратов — популярные модели и их особенности

Популярность сварочных аппаратов, работающих по технологии плазменной сварки, всё растёт. Это во многом обусловлено следующими достоинствами – компактными размерами, малыми энергозатратами и безопасностью работы. Как выбрать лучший плазменный сварочный агрегат, мы расскажем в данной статье.

Разновидности плазменной сварки

Существуют два основных вида плазменных аппаратов:

Кроме того, по силе тока оборудование делится на:

  • Микроплазменное.
  • Устройства, работающие на средних токах.
  • Устройства, функционирующие на больших токах.

Аппараты микроплазменного типа не прожигают обрабатываемые металлоконструкции и используются в случаях, когда необходимо обработать заготовки малой толщины.

Сварка при больших токах может проплавить металлические детали. Вследствие этого, в некоторых ситуациях ее применяют для резки листового металла.

Преимущества плазменного сварочного оборудования

Принято выделять следующие достоинства агрегатов плазменной сварки:

  • высокая скорость сварочного процесса;
  • повышенная точность сварных швов;
  • не требуется дополнительных трат на приобретение газового баллона;
  • высокая безопасность работы для оператора;
  • стабильная дуга;
  • два режима работы – ручной и автоматический;
  • во время сварки заготовка остаётся неподвижной и не деформируется;
  • надёжность;
  • возможность сваривать элементы, расположенные в местах с трудным доступом.

Популярные плазменные аппараты

Лучшими компаниями по производству аппаратов плазменной сварки считаются:

Мппк горыныч

В плазменном сварочном аппарате Горыныч плазма вырабатывается из воды или водно-спиртового раствора, причём пар играет роль защиты. При сварке на поверхности шва образуется специальная плёнка, обладающая антикоррозионными свойствами.

Сваривание таким аппаратом имеет следующие плюсы:

  • нет необходимости в приобретении газобаллонных агрегатов;
  • устройство легко можно перемещать;
  • для работы требуется стандартное напряжение в 220В;
  • широкий диапазон толщины обрабатываемого металла;
  • повышенная система безопасности;
  • хорошая эргономика;
  • небольшие размеры и малый вес;
  • дешёвые расходные материалы.

На цену оборудования влияют не только его мощностные характеристики, но и сила тока. Компания выпускает аппараты на 8, 10 и 12 А.

Ооо мультиплаз

Работа агрегата базируется на том же принципе, что и у выше описанного устройства. Весит оборудование в среднем около 6 кг. Как видно на фото плазменного сварочного аппарата такой марки, он достаточно компактен, благодаря чему его удобно использовать.

Кроме того, работа с ним не требует тщательного продумывания системы проветривания помещения. Также аппарат Мультиплаз от конкурентов выгодно отличает мощность. Единственный минус этой установки – высокая стоимость.

Ооо плазариум

В установке применяется инверторная схема, обеспечивающая стабильную, автономную работу дуги. Агрегат оснащён датчиками контроля температуры. Прочие достоинства – небольшие габариты, малый вес, низкая стоимость расходных материалов.

А вот список зарубежных производителей плазменного оборудования:

Fubag (Германия). Продукцию этого бренда выгодно отличает высокий КПД, практичность, эргономичность и качество работы.

BlueWeld (Италия). В линейку входит оборудование с бесконтактным стартом, агрегаты ручной сварки и т. п. Все установки имеют следующие плюсы – экологичность, простое управление, экономное энергопотребление, функциональность.

Aurora (КНР). Товарам данной марки присуще такие достоинства, как относительно невысокая стоимость, достаточная длина провода, опция бесконтактного пуска, универсальность.

Особенности использования аппаратов плазменной сварки

Области применения плазменного сварочного аппарата различны. Его используют для осуществления:

  • сварочных работ;
  • резки толстых листов металла и неметаллических элементов;
  • термической обработки;
  • пайки;
  • воронения.

Если вы задумались о покупке оборудования плазменной сварки, то отдайте предпочтение устройству от проверенного производителя. Но также следует помнить, что можно сделать плазменный сварочный аппарат своими руками. Для этого нужно лишь внимательно изучить информацию, представленную на специализированных сайтах.

Фото лучших плазменных сварочных аппаратов

Также рекомендуем просмотреть:

Помогите сайту, поделитесь в соцсетях ;)

Источник: https://instrumentgid.ru/obzor-luchshix-plazmennyx-svarochnyx-apparatov/

Плазменная сварка: принцип работы установки и в чем заключается сущность работы плазмотрона

Из большого многообразия методов обработки металлов  – плазменная сварка является наиболее распространенной.

В первую очередь это обусловлено тем, что в современной промышленности довольно часто используется нержавеющая сталь, цветные металлы и их сплавы, для которых применение других видов обработки малоэффективно.

Современное оборудование обеспечивает высокую продуктивность в сравнении с другими технологиями.

Достоинства и недостатки плазменной сварки

Итак, что такое плазменная сварка? Это процесс локального расплавления металлического изделия плазменным потоком. Он формируется высокоскоростной дугой, температурой 5000-30000°С.

Газовый поток, проходящий через дугу, нагревается и ионизируется, за счет чего он превращается в плазменный поток и выдувается соплом плазматрона для сварки. В этом и заключается сущность ее работы.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Зачем нужна канифоль при пайке

Для того, чтобы данный аппарат функционировал, необходимо лишь электричество и поток сжатого газа. Если используется компрессор, тогда достаточно только электричества.

Для работы необходимо менять лишь плазмотрон и электроды. На этом обслуживание оборудования такого типа и заканчивается. В то время как для других типов сварок необходимо выполнять большее количество работ по уходу. Кроме того они являются более взрывоопасными.

Особенности сварки плазмой.

К основным достоинствам данных аппаратов можно отнести:

  • высокую скорость резки металлов;
  • возможность использования аппарата практически со всеми металлами и сплавами;
  • высокая точность и качество шва;
  • более низкая стоимость работ по сравнению с другими методами;
  • отсутствие деформаций металла при обработке плазмой;
  • высокий уровень безопасности выполнения работ.

Разновидности

Сварка плазмой разделяется на несколько видов, в зависимости от силы тока:

  • микроплазменная;
  • на средних токах;
  • на больших токах.

Чаще всего используется именно первый тип. Дело в том, что дуга может гореть при достаточно низких токах, если используются вольфрамовые электроды диаметром до двух миллиметров. Это возможно за счет высокой степени электродуговой ионизации газа.

Схема микроплазменной сварки представлена ниже.

Чертеж плазменной сварки.

Данный вариант технологии наиболее эффективен для соединения тонких деталей толщиной до полутора миллиметров. При этом диаметр дуги не превышает 2 мм. Это позволяет сфокусировать тепло в достаточно маленькой области и не нагревать соседние участки.

Основным газом в данном методе является аргон. Тем не менее в зависимости от типа изделия, в него могут добавляться различные примеси, которые способствуют увеличению эффективности процесса.

Приборы для микроплазменной сварки позволяют работать в нескольких режимах:

  • непрерывный;
  • импульсный;
  • непрерывный обратной полярности.

Плазменная сварка на средних токах во многом схожа с аргонодуговой. Однако первая обладает более высокими температурами, в то же время область нагрева существенно меньше. Это обуславливает ее высокую продуктивность.

Плазменная сварка позволяет проплавлять материал более глубоко, при этом ширина шва получается меньшей, чем в аргонодуговой.

Плазменная сварка на больших токах оказывает сильное силовое действие на материал. Она полностью проплавляет металл. В результате в ванне формируется отверстие, то есть детали сначала как бы разрезаются, а затем сплавляются заново.

Характеристики

Принцип работы плазменной сварки дает понять, что ее лучше всего использовать для тонких материалов, нержавеющей стали, цветных металлов и сплавов на их основе. Стоит сразу отметить, что во многих случаях использование других технологий, аргонодуговую сварку не представляется возможным.

В то же время в металлургии и других областях промышленности необходимо выполнять работы именно с такими изделиями.

Схема технологии сварки плазмой.

К основным характеристикам дуги микроплазменной сварки относятся:

  • цилиндрическая форма;
  • концентрация энергии в небольшой области;
  • маленький угол расхождения потока;
  • невосприимчивость к изменению расстояния между плазмотроном и изделием;
  • высокая безопасность зажигания.

Все перечисленные выше характеристики являются одновременно и достоинствами метода. Например, цилиндрическая форма и возможность увеличения длины позволяет осуществлять сварочные работы даже в самых труднодоступных местах.

Также особенности технологии упрощают проведение сварки при наличии колебаний изделий, за счет нечувствительности к изменению расстояния.

Технология сварки

Специфика метода плазменно-дуговой технологии сварки состоит в том, что в область соединения подается плазма из специальной горелки – плазмотрона. В некоторых случаях, если необходимо, может быть использован аргон или гелий для создания инертной среды в области стыка деталей.

Чертеж сварочного аппарата.

Вся энергия концентрируется в плазменной струе. За счет этого нагрев не распространяется по всей области изделия, а фокусируется только возле соединения. При этом температура на таком участке может составлять 10000-15000°С. Однако за счет быстрого отвода тепла металлом, она снижается до температуры плавления в зоне стыка.

Если во время данной процедуры соединение защитить инертным газом, то можно получить высококачественный шов, который не потребует дополнительной ручной обработки.

Корпус горелки выполняется из стали, анод – из меди. Последний охлаждается водой. Дуга питается газом, подающимся под большим давлением в полость между анодом и катодом.

В то же время важно иметь в виду, что аргон не ионизируется. Он быстро улетучивается, смешиваясь с воздухом. Чтобы он надежно выполнял свои защитные функции, необходимо придерживаться определенного расстояния между горелкой и деталью.

Поскольку метод обеспечивает высокий нагрев только в области стыка, это может привести и к нежелательным последствиям. Иногда приходится изделие предварительно прогревать или использовать несколько горелок, чтобы избежать резкого перепада температур по поверхности материала.

При использовании микроплазменной сварки удается получать качественные швы на тонких материалах. Реализация данной технологии возможна даже без использования присадочной проволоки.

Используемое оборудование

Установки для плазменной сварки широко применяются не только на крупном производстве, но и в бытовых условиях. При этом стоит отметить, что спрос на данном оборудовании постоянно растет, что лишний раз подтверждает его востребованность.

Устройство оборудования для сварки.

Все оборудование, предназначенное для выполнения данной работы, можно разделить по следующим особенностям:

  • тип воздействия;
  • способ стабилизации дуги;
  • сила тока.

При этом стоит отметить, что не стоит забывать и о других технологиях. Так, для сваривания деталей в серьезных отраслях, например, в авиастроении и аэрокосмической сферах, широко используется аргонодуговая сварка.

Плазменная, в свою очередь, чаще всего применяется для резки металлов, так как она позволяет осуществлять данный процесс с высокой скоростью.

Особенно она становится незаменимой при обработке сплавов с минимальным последующим короблением и развитием напряжений, а также деформаций.

Итог

Плазменная технология сварки является единственно возможным и доступным методом обработки некоторых металлов и сплавов. Особенно это относится к нержавеющим сталям, меди, латуни и т.д. Данный метод позволяет получать качественные, надежные и тонкие швы, а также осуществлять резку с высокой эффективностью.

Отдельное применение она нашла в соединении тонколистового металла без использования присадочной проволоки. Кроме того, такой тип сварки обеспечивает локальный нагрев лишь в области стыка, что может быть очень удобным при решении многих задач.

Источник: https://tutsvarka.ru/vidy/plazmennaya

Плазменная резка и сварка металла

Для сварки конструкций, изготовленных из нержавеющих сталей, цветных сплавов и разнородных металлов, а также при сварке металлов с неметаллами, толщиной до 15 мм используют особый вид сварки – плазменную.

Этот вид сварки осуществляется с помощью высокотемпературной плазменной дуги (до 50000 0С), которая получается с помощью специального оборудования, позволяющего получать плазменную струю или дугу. Кроме того, плазменную струю используют для резки, пайки, напыления и наплавки многих цветных и тугоплавких металлов. Известно, что плазма это газ, который нагрет до состояния ионизации и проводимости электрического тока.

Плазменная сварка используется в авиационной, космической, машиностроительной, автомобилестроительной, электротехнической, пищевой промышленности и других отраслях народного хозяйства, где к конструкциям предъявляются высокие требования к качеству их изготовления.

Сущность сварки – тепло принудительно сжатой электрической дуги расплавляет кромки деталей и формирует сварочный шов. Сварка может осуществляться в ручном или автоматическом режимах. Вне зависимости от режима выполнения, швы получаются высокого качества и с заданными геометрическими размерами, при этом конструкции не претерпевают деформаций.

Преимущества и недостатки плазменной сварки

К преимуществам сварки относят:

  • высокую концентрацию тепла при минимальной зоне теплового воздействия, что исключает в процессе сварки коробление деталей, а значит и отпадает необходимость в их правке;
  • стабильность горения дуги;
  • высокую скорость сварки (до 50 м/час), что позволяет повысить производительность труда;
  • проплавление металла на всю глубину, что позволяет перед сваркой не осуществлять разделку кромок;
  • широкие пределы регулирования сварочной дуги;
  • отсутствие разбрызгивания металла в процессе проведения работ;
  • экономичность;
  • высокое качество полученного сварного соединения;
  • возможность полной автоматизации сварочного процесса.

К недостаткам относят:

  • сложность обслуживания некоторых видов оборудования;
  • необходимость соблюдать технику безопасности.

Устройство аппарата плазменной сварки

Плазменный сварочный аппарат состоит из специальной горелки (плазмотрона) и источника питания.

Плазмотрон состоит из следующих основных частей:

  • кожуха наружного;
  • корпуса фторопластового;
  • узла электродного;
  • механизма регулирования воздушного потока;
  • втулки изоляционной;
  • электрода;
  • втулки изоляционной;
  • сопла;
  • гайки сопла.

В конструкции предусмотрены подводы для газов (плазмообразующего и защитного) и подвод водяного или воздушного охлаждения.

Плазмообразующим газом служит чистый аргон или аргон с добавками водорода или гелия, а также может использоваться воздух, азот, водород или смеси газов. Защитным газом служит чаще всего аргон.

Электроды изготавливаются из вольфрама, активированного торием, лантаном или иттрием, а также изготовленные из гафния и меди. Подача воды или воздуха необходима для охлаждения стенок сопла.

Газовый поток, проходя сквозь сопло, ограничивает размеры дуги и оттесняет дугу от стенок сопла. Таким образом, изолируется слой газа от сопла. Дуговой разряд, который может возникать между электродом и свариваемым изделием (сварка дугой прямого действия) или между электродом и соплом (сварка дугой косвенного действия) проходит в центральную часть отверстия, находящегося в сопле.

Принцип работы аппарата плазменной сварки заключается в следующем -осциллятор (генератор высокого напряжения) создает электрический потенциал, который необходим для возникновения искрового разряда и поджигания электрической дуги.

Возникает дежурная дуга, которая при соприкосновении со свариваемым изделием замыкается на нем и, таким образом, переходит в рабочий режим. Поток закрученного по спирали плазмообразующего газа стабилизируется и сжимает столб рабочей дуги.

Это позволяет не касаться стенок сопла плазмотрона.

Виды сварки

Плазменная сварка, в зависимости от применяемого оборудования, может осуществляться:

  • проникающей и непроникающей дугой;
  • на токе любой полярности;
  • быть точечной и импульсной;
  • без присадочной проволоки и с присадочной проволокой;
  • вручную, с помощью полуавтоматов и автоматов.

Сварку можно вести на следующих токах:
В зависимости от силы сварочного тока различают 3 вида плазменной сварки:

  • малых (от 0, 1 до 25 А);
  • средних (от 25 до 150 А);
  • больших (свыше 150 А).

Сварку на малых токах называют микроплазменной и она используется чаще всего. Ее применяют для изготовления конструкций имеющих толщину не более 1,5 мм. Обычно эти видом сварки изготавливают тонкостенные емкости и трубы, приваривают тонкие детали к массивным, в ювелирной промышленности изготавливают украшения, соединяют детали, изготовленные из фольги, при производстве термопар.

Если сварка производится с применением присадочной проволоки, то обычно применяют цельнотянутую проволоку или специальный вид проволоки — порошковую.

Основные параметры плазменной сварки:

  • сила тока, измеряемая в амперах (А);
  • напряжение, измеряемое в вольтах ( В);
  • Ø канала сопла (указывается в мм);
  • Ø электрода (указывается в мм);
  • расход плазмообразующего газа (указывается в м/ч);
  • расход защитного газа (указывается в м/ч).

Технология плазменной сварки

Аппараты для плазменной сварки, выпускаемые различными производителями, изготавливаются, как правило, универсальными. С их помощью можно выполнять различные работы во всех пространственных положениях: нижнем, потолочном, вертикальном, горизонтально, наклонном. Технологический процесс изготовления конструкций состоит из подготовки изделия к сварке, выбора присадочного материала, если сварка производится с ним, и подготовки оборудования.

Деталь перед сваркой должна быть обезжирена, зачищена и тщательно закреплена. Сварщик в процессе сварки должен защищать органы зрения от излучения, использовать все способы и средства защиты для предупреждения термических ожогов, а также использовать вытяжную вентиляционную систему при сварке в помещении.

Сегодня в торговой сети можно приобрести различные модели аппаратов для осуществления плазменной сварки, как отечественного, так и зарубежного производства. Среди отечественных аппаратов большой популярностью пользуется мобильные плазменные аппарат «ПЛАЗАР», «ГОРЫНЫЧ», «МУЛЬТИПЛАЗ».и другие.

Например, «ГОРЫНЫЧ» представляет многофункциональный портативный аппарат, состоящий из генератора плазмы и блока питания и управления. Применяется для осуществления большого спектра работ по сварке, резке и пайке металлов. Питается от сети 220 В.

Компактный, удобный в работе он пользуется у сварщиков особой популярностью. В качестве рабочей жидкости, в зависимости от вида осуществляемой работы, у него используется или дистиллированная вода или раствор этилового спирта в этой же воде.

Такой аппарат с успехом применяют не только на производстве, строительстве, но и в быту.

Среди зарубежных производителей особое внимание привлекают аппараты производства Германии и Италии. Модели аппаратов для плазменной сварки и резки компании MERKLE Schweißanlagen-Тесhnik GmbН хорошо известны в разных уголках мира.

Компания более 50 лет специализируется на выпуске оборудования и комплектующих для производства сварочных работ.

Профессиональные модели плазменных аппаратов P 421 DC-PT11, P 601 DC-PT11 и P 601 AC/DC-PT11 используются на известных фирмах VOLKSWAGEN,MERCEDES-BENZ и других при производстве их продукции, известной во многих странах.

Производитель из Италии компания Telwin специализируется на производстве современных аппаратов для проведения плазменной сварки тоже более 50 лет. Модели Technica Plasma, Technology Plasma, Superplasma и другие оснащены защитой от перенапряжения, низкого и сильного тока, термической защитой, осуществляют автоматическое охлаждение плазматрона и имеют систему сигнализации о напряжении в горелке. Их отличают небольшие габариты, вес и они очень удобны в пользовании.

Источник: http://gredx.ru/articles/plazmennaya-svarka

Принцип работы плазменной сварки, доступные способы

Развитие современной промышленности неразрывно связано с возникновением новых способов обработки и соединения различных материалов. Сварочное дело в этих случаях — одно из наиболее надежных. Технология сварки также развивается и совершенствуется. Одним из молодых и перспективных направлений является плазменная сварка. Этот метод значительно упрощает и облегчает работу, что заслуживает более подробного рассмотрения.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Металлург Онлайн
Как сделать плазморез своими руками

Закрыть