Плазменная сварка

Плазменная сварка — сварка, источником энергии при которой является плазменный поток.

Используется для сварки нержавеющих сталей, вольфрама, молибдена, сплавов никеля в авиационной промышленности, приборостроении. Плазменная сварка характеризуется глубоким проплавлением металла, что позволяет сваривать металлические листы толщиной до 9 мм. Выполняется в любом положении в пространстве.

Сущность

В плазменной сварке для получения плазмы применяются плазменные горелки, состоящие из вольфрамового электрода, труб водяного охлаждения, подачи газа, сопла плазмы.

Температура в плазменной дуге достигает 30 000°С, в отличие от плазмы электрической дуги, температура которой — 5000-7000°С.

В плазмотроне в зону плазменной дуги подводится газ, образующий плазму. Газ нагревается дугой и ионизируется. Благодаря тепловому расширению газа, увеличивающему объём газа в 50-100 раз, происходит скоростное истекание его из канала сопла плазмотрона. Кинетическая энергия ионизированных частиц газа и тепловая энергия являются основными источниками энергии для сварки.

В плазмотроне используются в основном горелки постоянного тока.

В плазменной сварке возможны следующие разновидности:

сварка плазменной дугой, горящей между не плавящимся электродом и изделием,
сварка плазменной струей, горящей между не плавящимся электродом и соплом плазмотрона. Плазма выдувается газовой струей.

В качестве плазмообразующего газа используются: азот, кислород, аргон, воздух.

Разновидности

В зависимости от величины тока в плазме различают следующие виды плазменной сварки: микроплазменная (0,1-50 А); на средних токах (50-150А); на больших токах (ток более 150А).

Микроплазменная сварка позволяет избежать прожогов в металле. Сварка на больших токах происходит с полным проплавлением металла. Возможна сварка толщин до 8 мм за один проход, без разделки кромок, что позволяет экономить производственное время, затрачиваемое на подготовку кромок и время, затрачиваемое на несколько проходов.

Преимущества

Сварка плазменной дугой в отличие от дуговой электрической имеет следующие преимущества:

в плазменной сварке процесс сварки менее чувствителен к изменению длины электрической дуги;
процесс протекает с большей температурой;
имеет меньший диаметр дуги, которая имеет цилиндрическую форму;
дуга горит на малых токах — от 0,2 до 30 А.

Оборудование

Подразделяется на профессиональное и непрофессиональное.

К непрофессиональным относятся отечественные аппараты «ПЛАЗАР» (универсальный, мобильный плазменный аппарат), Мультиплаз, Горыныч. Предназначены для сварки небольших объёмов металла и толщин, применяются для ручной сварки. Как правило, плазменная струя получается при использовании спиртовых растворов или воды.

К профессиональным, предназначенным для постоянного применения на производстве, работающим в среде защитных газов (аргон), для сварки больших объёмов металла, для автоматической сварки — SBI (Австрия), Migatronic (Дания), EWM (Германия) и другие.

Такие аппараты как FoxWeld PLASMA 33 Multi, BLUE WELD BEST PLASMA 60 HF, Helvi Combi PC 302 и др. не относятся к аппаратам плазменной сварки, они относятся к аппаратам плазменной резки.

Литература

Соснин Н. А., Ермаков С. А., Тополянский П. А. Плазменные технологии: Руководство для инженеров. — СПб.: Изд-во Политехнического ун-та, 2013. — 406 с.
Николаев Г. А. Сварка в машиностроении: Справочник в 4 т. — М.: Машиностроение, 1978.