СВАРКА, РЕЗКА МЕТАЛЛОВ

Плазменная резка

Плазменная резка использует сжатую электрическую дугу, ко­торую обдувает газ. Обдувая дугу, газ нагревается и распадается на положительно и отрицательно заряженные частицы (ионизирует­ся). Заряженные частицы преобразуются в плотный поток плазмы с температурой до 15000°С. Сразу оговоримся, что на практике ши­роко используется плазменная разделительная резка. Поверхност­ная плазменная резка используется довольно редко.

Сама резка может осуществляться плазменной дугой и плаз­менной струей. На рис. 43 показано, в чем заключается различие этих двух видов плазменной резки. В первом случае (плазменная дуга прямого действия) разрезаемое изделие (деталь) включено в электрическую цепь и дуга образуется между металлом и вольфра­мовым электродом резака. Во втором случае дуга возникает в реза­ке между двумя электродами, а деталь (разрезаемый металл) в элек­трическую цепь не подключена. Плазменная резка более произво­дительна, чем кислородная. Но когда речь идет о резке металлов большой толщины или о резке титана, плазменная резка уступает

свои позиции кислородной резке. Когда же надо резать цветные металлы (особенно алюминий), то без плазменной резки не обой­тись. Какие же газы применяются для плазменной резки? Их мож­но разделить на активные и неактивные газы. Активные — это кислород и воздух, а неактивные — азот, аргон, водород. В общем и целом применение активных газов требуется при резке черных металлов, а неактивные газы (и их смеси) используются при резке цветных металлов и сплавов. В приводимой ниже таблице даны области применения рабочих газов.

Использование газов при плазменной резке

Для механизации плазменной резки сконструированы полуав­томаты и переносные машины различных модификаций. На рис. 44 схематично представлен типовой полуавтомат ПРП-2. Этот по­луавтомат использует как активные, так и неактивные газы. Может работать на водородно-азотной и водородно-аргонной смеси. Во­дородные смеси позволяют довести толщину резки до 120 мм по алюминию и до 100 мм по высоколегированным сталям (обычная толщина для полуавтоматов — 40—60 мм). Нарис. 45 представле­на переносная машина «Микрон 2-02», которая использует для резки сжатый воздух.

В таблице представлены технические данные полуавтоматов и переносных машин для плазменной резки.

І’ис. 45. Машина «Микрон-2-02».

^ / — полвескл шлангов и кабелей; 2— циркуль; 3— портативная машина; 4— пульт; 5— плазмотрон; 6— Стационарный пульт

^ управления; 7— энергообеспечение

Разрешается питать полуавтомат ПРП-2 от водородной рампы пли отдельного баллона с соответствующим редуктором. Исполь­зование вместо указанных средств защиты обратного клапана типа ПЗС. прпгодного для других газов-заменителей ацетилена, — зап­рещается.

При резке на полуавтомате ПРП-2 с использованием неактив­ных газов (азот, аргон) подача их к машине должна проводиться от баллонов с соответствующими редукторами или по газопроводу. В этом случае источником питания может служить перепускная (раз­рядная) рампа или воздухоразделительная установка, продукты разделения которой централизованно поступают к цехам.

Газопитание других переносных полуавтоматов и машин (ПВ-

1. ПВ-В и «Микрон»), использующих воздух как рабочий газ, про­изводится от заводской воздушной магистрали с давлением газа до 6 кгс/см2 и с установкой на газопроводе в месте потребления за­порного вентиля и масловлагоотделителя (для машин ПВП-В и «Микрон-2-02», не имеющих встроенного очистительного устрой­ства).

Все полуавтоматы и переносные машины для плазменной рез­ки. кроме машины ПВП-В, оснащены плазмотронами с водяным охлаждением и поэтому могут эксплуатироваться только при по­ложительной (комнатной) температуре. Полуавтомат ПВП-В пред­назначен для плазменной резки низкоуглеродистой стали толщи­ной до 20 мм при отрицательной (до—10°С) и положительной (+40°С) температуре, поскольку плазмотрон имеет воздушное ох­лаждение.

Для ручной плазменной резки выпускаются два комплекта: КДП-1 и КДП-2 с плазмотронами РДП-1 и РДП-2.

КДП-1 обеспечивает резку алюминия толщиной до 80 мм, кор­розионностойкой и высоколегированной стали толщиной до 60 мм и меди толщиной до 30 мм. Наибольший рабочий ток 400 А. На­пряжение холостого хода источника питания 180 В. Наибольшая мощность дуги 50 кВт. Плазмотрон РДП-1 работаете использова­нием в качестве плазмообразующих газов азота, аргона или их смеси с водородом. Поскольку плазмотрон водоохлаждаемый комплект аппаратуры, он должен работать при температуре окружающей среды выше 0°С.

КДП-2 уступает КДП-1 по мощности дуги (мощность всего 30 кВт), но может работать на открытом воздухе в любое время года.

Плазмотрон РДП-2 работает в среде аргона, азота или их сме­сей с водородом. Масса комплектов аппаратуры КДП-1 и КДП-2 7,5 кг. Эти аппараты — беспультовые. Они проще в эксплуатации и обслуживании, содержат режущие плазмотроны в комплекте с кабель-шланговым пакетом, коллектором и зажигалкой для воз­буждения режущей дуги.

Беспультовые комплекты аппаратуры рациональнее, чем пуль­товые при выполнении ограниченного объема работ с загрузкой режущего устройства (плазмотрона) не более чем на 40—50 %. Ком­плекты КДП-1 и КДП-2 следует укомплектовывать на время вы­полнения работ по резке приемлемыми сварочными выпрямителя­ми и преобразователями.

При этом необходимо иметь в виду, что действующими пра­вилами техники безопасности для ручной плазменной резки раз­решена максимальная величина напряжения холостого хода источ­ника питания 180 В.