СВАРКА, ПАЙКА, СКЛЕЙКА И РЕЗКА МЕТАЛЛОВ И ПЛАСТМАСС
ПЛАЗМЕННО-ДУГОВАЯ РЕЗКА
Принцип резки
При плазменно-дуговой резке, являющейся резкой неплавящимся электродом в инертном газе и называемой также аргоно-дуговой резкой, между вольфрамовым
|
Рис. 5.19, Принцип резки [1]: 1 — вольфрамовый электрод; 2 — аргоно-водородная смесь; 3 — водоохлаждаемое сопло; 4 — заготовка; 5 — сопротивление для ограничения стартового тока дуги; 6 — высокочастотный прибор для зажигания; 7 — источник сварочного тока |
электродом и разрезаемым материалом с помощью высокочастотного прибора для поджига возбуждается дуговой разряд. Дуга сжимается с помощью медного сопла. Подводимый газ (аргон, азот, водород или смесь этих газов) нагревается до высоких температур (до температур образования плазмы) и течет с высокой скоростью (рис. 5.19) [1, 2].
Границы применимости [3—7]
Положение: горизонтальное, нижнее,
горизонтальное на вертикальной поверхности.
Диапазон размеров: толщина материала 4—140 мм; способ экономически выгоден при толщине материала 24—80 мм.
Группы материалов: высоколеги
рованные стали, неметаллы, плакированные материалы, стальное литье, серый чугун.
Область использования: хими
ческое приборостроение, машиностроение, производство стальных конструкций.
Параметры: скорость резки 150—2800 мм/мин; точность соблюдения размеров ±2,0 мм; плотность энергии 2-105—2-106 Вт/см2; источник питания: источник постоянного тока с круто падающей внешней характеристикой (выпрямитель) — прямая полярность тока.
'л Толщина материала, мм, при использовании разных установок резки плазмен - струей:
TOC o "1-5" h z РА 20, РА 20-2 . . До 30
РА 40 ....... » 70
РА 100, РА 100-2 » 100
Расход газа 10—15 л/мин.
Расстояние резака от поверхности заготовки 5 мм.
Способ резки используется для прямолинейной и фигурной резки, для получения канавок и косых резов, глубина бороздок — около 5 % от толщины деталей.
Способ характеризуется высокой экономичностью при резке конструкционных •сталей с использованием сжатого воздуха [8, 9].
Сравнение скоростей резки на установке типа РА20-2:
TOC o "1-5" h z Толщина s, мм 4 10 20 30
Скорость резки, м/мин: алюминия............... 6,0 4,0 1,5 0,8
конструкционной высоколегированной
стали....................................................................... 5,0 2,5 1,0 0,4
Характеристика резки плазменной струей листовых пакетов [10]
Толщина пакета листов, мм. ........................... 9,75 15,0 19,5
Скорость резки, м/мин, 3,0 1,5 0,9
Сила тока 150 А, напряжение 140 Б, давление воздуха 0,9 МПа, расход 28 л/мин. Скос поверхностей реза составляет 1—2°; отклонение размеров в листовом пакете ±1 мм; образование грата при резке незначительное; на кромках среза закалочный эффект. Способ непригоден, если предусмотрена последующая деформация материала.
Оборудование
Установки могут комбинироваться с унифицированными конструктивными узлами ZIS 650 (элементами опорных устройств, транспортными тележками-и т. д.) [11, lb 1.
Установки РА 20 и РА 20-2 для плазменно-дуговой резки с резаками РВ 20, РВ 20-2, РВ 20-3 для микролучевой резки («Mansfeld»):
TOC o "1-5" h z Толщина материала, мм. ......................................... 5—30
Скорость резки, м/мин............................................ 0,25—2,80
Ширина реза, мм......................................................... 3,0
Давление, МПа
воды....................................................................... 0,2
аргона.................................................................... 0,8
водорода.................................................................. 1,1
Мощность, кВт. .......................................................... 20
Установки РА 100 и РА 100-2 для плазменно-дуговой резки с плазменными горелками РВ 100 и РВ 100-2:
Толщина материала, .мм.................................... 15—150
Скорость резки, см/мин..................................... 20—230
TOC o "1-5" h z Ширина реза, мм................................................ 6—10
Давление, МПа:
воды.......................................................................... 0,2
аргона..................................................................... 0,8
водорода.................................................................. 1,1
Мощность, кВт............................................................. 100
|
Материал |
Толщина S, мм |
Скорость резки, см/мин |
Мощ ность, кВт |
Материал |
Iй" О <я Н я |
й %А з в |
In |
|
Коррозионно - и |
15 |
160 |
73 |
Конструкционная |
15 |
70^230 |
5#—100 |
|
окалиностойкие |
20 |
100 |
70 |
сталь |
20 |
180 |
100 |
|
кромоникелевые и |
30 |
160 |
70 |
30 |
124 |
100 |
|
|
хромоалюминие |
80 |
40 |
100 |
40 |
70 |
т |
|
|
вые стали |
65 |
40 |
85 |
||||
|
Алюминий |
50 |
130 |
100 |
100 |
30 |
90 |
|
|
Сплавы алюминия |
80 |
130 |
132 |
120 |
20 |
128 |
|
|
Цветные металлы |
60 |
30 |
90 ■ |
145 |
20 |
128 |
|
Примечание. Ширина реза 0—10 мм. Расход режущего газа: аргона 3,5, водо рода 2,0 м*/ч. |
Установка РА 40 для плазменно-дуговой резки с резаками РВ 40 и РВ 40Н для микролучевой резки:
TOC o "1-5" h z Толщина материала, мм. . . 6—70
Скорость резки, см/мин. . . 20—700
Ширина реза, мм..... . 4
Давление, МПа:
воды.................................................. 0,2
аргона............................................... 0,8
воздуха.............................................. 0,8
Мощность, кВт....... 40
Ток дуги, А......................................... 160; 240
Установка WSH III М для плазменно-дуговой резки с плазменной головкой ZIS 400 и источниками питания (для сварки неплавящимся электродом в инертном защитном газе, точечной сварки; приварки болтов) KW 510 VC, KV 700 VC, KW 1000, а также с плазменной головкой ZIS808 и источником питания ZIS 814.
Мощность плазменной горелки, кВт.......................................................... 50 и 60
Скорость резки, см/мин 60 и 20—500
Ширина реза, мм.................................................................................. 1,9—4,3 и 4—40
|
РА 20
|
Технологические параметры установок для. плазменно-дуговой резки:
Диапазон резки, мм............................................ <30 (50)
Мощность, кВт............................................
Горелки......................................................
Диаметр, мм................................................
Длина, мм....................................................
Диаметр сопла, мм:
а) прямая эксплуатация..............................
б) косвенная эксплуатация..........................
Максимальная плотность энергии, Вт/см2 Расход охлаждающей воды, л/мин. . .
Расход газа:
аргон, м3/ч (л/мин)......................................
водород, м3/ч (л/мин).................................
|
'5,30 и 5.31 соответственно. .Выбор основных и присадочных материалов, термическая обработка. ТАБЛИЦА <5.30 ! ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ ПАРАМЕТРЫ УСТАНОВКИ РА40. С РЕЗАКОМ ' ДЛЯ МИКРОЛУЧЕВОЙ РЕЗКИ РВ40 (СИЛА ТОКА ДУПІ 240 А) |
симальная ширина реза, мм:
а) прямая резка................................
б) косвенная резка : ..........................
.Мощность питания, кВА......................
^Напряжение питания, В.....
Тек питания, А.......................................
^Предохранитель питающей сети, мм2
|
3,0 |
40 |
6—10 |
|
1,0 |
— |
— |
|
40 |
70 |
130 |
|
380/500; |
380/600 |
380/5С0 |
|
3X50 Гц |
— |
3X50 Гц |
|
58/44 |
125 |
200/152 |
|
Си 4X10 |
4X25 |
4X50 |
|
А1 4X16 |
— |
4X70 |
|
РА 20, РА 40 |
и РА 100 - |
- см. табл. 5.29, |
|
Интервал скорости реза vg, см/мин |
|
Интервал скорости реза vg, см/мин |
|
і 2 !: |
|
Матери ал |
|
Материал |
|
£•я s w — а<и £ O. S |
|
S « « О) < К as |
|
650 330 160 60 40 600 320 130 50 40 |
|
6 10 20: 40 60 6 10 20 40 60 |
|
2 3 3 3 4 2 3 3 4 4 |
|
650 330. 120 |
|
6 10 30 40 10 20 40 |
|
Медь |
|
700 320 10 т |
|
Алюминий |
|
Хромоникелевая сталь ; ■ f ■ ' . ■ |
|
Конструк- ционная сталь |
|
Материал |
Толщина S, мм |
Интервал скорости реза v, см/мин |
Материал |
Толщина S, мм |
ИнтерНал скорости реза v, см/мин |
|
Коррозионные и ока |
5 |
75—280 |
Латунь |
6 |
65—220 |
|
линостойкие хромо |
8 |
64—170 |
8 |
36—60 |
|
|
никелевые и хромо- |
10 |
52— 120 |
12 |
25—44 |
|
|
алюминиевые стали |
15 |
44—100 |
20 |
25—44 |
|
|
20 |
35—70 |
Медь |
4 |
280 |
|
|
30 |
25—50 |
8 ' |
60. |
||
|
37 |
3 |
12 |
25 |
||
|
Алюминий, сплавы |
6 |
120—540 |
Конструкцион |
5 |
80—280 |
|
алюминия |
8,5 |
84—280 |
ная сталь |
10 |
60—140 |
|
12 |
60—200 |
15 |
56—95 |
||
|
20 |
40—1С0 |
20 |
38—74 |
||
|
25 |
30—90 |
25 |
28—30 |
||
|
j |
30 |
28—42 |
|
ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ ПАРАМЕТРЫ УСТАНОВКИ С ПЛАЗМЕННОЙ ГОРЕЛКОЙ РВ 100 |
|
ТАБЛИЦА 5.31 РА 100 |
|
Примечание. Ширина реза b = 3,0 мм; мощность Р - •,7 м^/ч; расход водорода С.5 ма/ч. |
|
17 кВт; расход аргона |
Выбор материалов не требуется, теп. мическая обработка не производится,
Технология резки
Ориентировочная величина скоросі резки в зависимости ОТ ТОЛЩИНЫ ЛИС! приведена на рис. 5.20.
Вариант данного способа резки (мик ролучевая резка) используется при производстве мелких деталей.
Техника безопасности инструкция по охране труда АВАО 615/1 следует соблюдать предписание комиссии по охране труда МАК [12].
Необходим отсос отходящих газов.
|
Толщина материала, мм |
Рис. 5.20. Зависимость скорости резки от тол щины материала. Установка для резки плаз - менной струей РА 20; резак для микролучевой резки РВ 20-3; газ; аргон/водород
