МИКРО ПЛАЗМЕННАЯ СВАРКА

ВОЛЬТ-АМПЕРНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАЛОАМПЕРНОЙ СЖАТОЙ ДУГИ

Для выяснения технологических и энергетических особенностей микроплазмы, связанных с конусоподобной формой столба, и выработки требований к аппаратуре изучены вольт-амперные характеристики в различных защитных средах в зависимости от длины дуги и расходов газов, а также выяснено влияние тока дежурной дуги и некоторых размеров плазмотрона на стабиль­ность процесса горения при малых токах.

Эксперименты проводились с использованием ручной горел­ки ОБ-1115 и электромашннного усилителя ЭМУ-12А с напря­жением холостого хода ПО В в качестве источника питания (рис. 15, а). Благодаря отрицательной обратной связи по току, осуществляемой полупроводниковым усилителем, электрома - шинный усилитель (ЭМУ) обладал практически вертикальной внешней характеристикой. В исходном состоянии триод Т за­перт по базе положительным смещением £б. При горении основ­ной дуги на резисторе R1 падает напряжение, равное I^Rl. До

Е6

тех пор, пока /д составной триод Т заперт, ток обратной

Глава вторая. Способы ^«яроллазменной сварки

нический вакуум, хорошие защитные свойства которого под­тверждены экспериментально при сварке активных и тугоплав­ких металлов.

Способ плазменной сварки в вакууме (10_J — 5 * I0-4 мм рт. ст.) обеспечивает хорошие качества неразъемных соединен ний металлов толщиной более 1 мм. Это достигается благодаря контрагированию дуги низкого давления, наблюдаемому на то* ках свыше 80 А. При снижении тока, что необходимо для свар­ки металлов толщиной менее 1 мм, качество формирования шва резко ухудшается, а при токах менее 50 А вести сварку без спе­циальных магнитных линз невозможно, так как при этом эф - фект замагниченности электронов собственным магнитным по­лем тока дуги уменьшается и столб дуги сильно расширяется.

Результаты исследований процесса контрагирования и энер­гетических характеристик импульсной дуги низкого давления позволили рекомендовать этот источник нагрева для сварки тонких металлов. Питание дуги импульсами тока дает возмож­ность уменьшить средний сварочный ток и при ампаитуде боль­ше 80 А сохранить высокую плотность (примерно 50 А/мм2) в течение всего импульса. Выбором параметров импульсною ре­жима (ампл-итуды тока, длительности импульсов, частоты и следования) можно регулировать в широком диапазоне средний ток (2,5—50 А) и мощность (0,1—2,5 кВт) дуги низкого давле­ния. При этом удается сваривать металл весьма малой толщи­ны (0,1—0,2 мм).

Применение прямонакального катода упрощает процесс воз­буждения и обеспечивает стабильное горение импульсной дуги на малых частотах следования импульсов тока вплоть до оди­ночных.

Импульсной дуюй прямой полярности можно сваривать различные химически активные металлы (титан, никель, молиб­ден, тантал), углеродистые и нержавеющие стали, цветные металлы и их сплавы и т. п.

Микроплазма прямого действия нашла широкое применение в промышленности для сварки и резки тонких металлов. В то же время для пайки, сварки фольги, а также резки фольги и тонких сеток часто требуется точная дозировка малых тепло­вых мощностей. Таким источником тепла может служить мик­роплазма косвенного действия. Ее преимуществом является также то, что она позволяет обрабатывать неметаллические ма­териалы. В этой связи микроплазма косвенного действия откры­вает интересные возмож-ности для решения ряда задач, напри­мер автоматического раскроя текстильных и других волокнист тых материалов.

Таким образом, микроплазма как высококонцентрироваштый источник тепла на прямой полярности в непрерывном и им­

пульсном режиме применяется: для высококачественной сварки тонкостенных изделий и прецизионных конструкций из различ­ных черных и цветных металлов и их сплавов (сталь, никель, титан, молибден, ниобий, палладий, ковар, медь, латунь и др.)» для прецизионной наплавки и заварки микротрещин и микро - дефекюв ь готовых изделиях; для приварки проводов при изго­товлении различных электро - и радиотехнических устройств; для пайки, резки и других процессов термической обработки тонких материалов, требующих концентрированного источника тепла.