Плазменная сварка

Плазменная сварка - сварка, источником энергии при которой являются 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.

В плазменной сварке для получении 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 объем газа в 50–100 раз, происходит скоростное истекание его из канала сопла плазмотрона. Кинетическая энергия ионизированных частиц газа и тепловая энергия является основными источником энергии для сварки.

В плазмотроне используется в основном горелки постоянного тока.

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.

Недостатки:

· часть энергии при плазменной сварке рассеивается в окружающее пространство и на нагрев электродов;

· необходимость подвода плазмообразующего газа и воды.

Ионизация газа происходит при его нагреве, чем выше температура газа, тем выше степень его ионизации. При плазменной сварке в центральной части обычной сварочной дуги газ нагрет до высоких температур (5000—30 000° С), сильно ионизирован, имеет высокую электропроводность, ярко светится и является типичной, хорошо выраженной плазмой. Но в сварочной технике плазменными горелками, или плазмотронами, называются устройства, дающие хорошо сформированную плазменную струю, в которой ионизированный газ, имеющий температуру 15 000—30 000° С, движется с большими, околозвуковыми скоростями.

Плазменная струя легко расплавляет любой металл. Нагревание газа производится дуговым разрядом в камере плазмотрона. Камера продувается струей газа, проходящей через выходное сопло плазмотрона небольшого диаметра, где она обжимается и приобретает высокие температуру, степень ионизации и скорость. При нагреве объем газа, вдуваемого в плазмотрон, увеличивается в 50—100 и более раз, за счет чего и создаются высокие скорости истечения плазмы, в которую превращается газ.