СВАРОЧНЫЕ РАБОТЫ

ПЛАЗМЕННАЯ И МИКРОГЇЛАЗМЕННАЯ СВАРКА

Плазменная сварка выполняется сварочной дугой, которую сжимают в специальных горелках, называемых плазмотронами. Сжатой называют электрическую дугу, столб которой сжат потоком плазмообразующего газа в канале плазменной горелки. В результате сжатия электри­ческой дуги происходит преобразование электрической энергии источника питания в кинетическую и потенци­альную энергию газа.

Рис. 66: Плазмотрон:

1 — электрод; 2 — корпус; 3 — цанга; 4 — верхний каркас; 5 — керамическая втулка; 6 — нижний каркас; 7 — наконечник; 8 — сопло; 9 — гайка; 10 — изолирующий корпус; Г1 — специальная втулка; 12 — колпачок

Принципиальная схема плазмотрона приведена на рис. 66. Принцип его действия заключается в том, что дуга между электродом и изделием проходит через очень узкое сопло, образуя сжатую дугу. Защитное сопло плазмотрона защищает зону горения от окружающего воздуха. Плазмо - образующийся и защитный газу проходят по двум неза­висимым друг от друга каналам. Плотность теплового по­тока в центральной части столба достигает величииы в 10 раз больше, чем при сварке плавящимся электродом. При этом температура столба дуги зависит от степени ее сжа­тия и может достигать 33 000°К, а полное давление плаз­
менной дуги в 6—10 раз больше полного давления дуги при сварке неплавящимся электродом. В качестве плазмо - образующегося газа при сварке изделий используют инер­тные газы (гелий, аргон), а при резке — очищенный от примесей воздух.

Различают два основных способа плазменной сварки: дугой прямого действия и дугой косвенного действия (рис. 67). При сварке дугой прямого действия изделие включают в сварочную цепь дуги, активные пятна кото­рой располагаются на неплавящемся электроде и изде­лии. Косвенная дуга возбуждается и горит между непла­вящимся электродом и металлическим соплом. Чаще все­го плазменную сварку ведут на постоянном токе прямой полярности («плюс» на изделии, а «минус» на электро­де), но возможен вариант применения переменного тока.

Различают плазменную сварку со сквозным проплав­лением (при толщине свариваемого металла свыше 3 мм),

плазменную сварку плавлением (металл толщиной 1 — 3 мм) и микроплазменная сварка для металла толщиной 0,1—1 мм. Заслуживает внимания плазменная сварка со сквозным про плавлением. В этом виде сварки в передней части ванны возникает сквозное отверстие на всю тол­щину свариваемого металла. Жидкий металл, образовав­шийся в передней части ванны под действием давления плазменной дуги перемещается в хвостовую часть свароч­ной ванны, где кристаллизуется, образуя сварочный шов. В данном случае как бы совмещается два вида: плазмен­ная резка с последующей сваркой места резки.

Принцип плазменной резки показан на рис. 68.

Для механизации этого процесса сконструированы по­луавтоматы и переносные машины различных модифика­ций. На рис. 68-А 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). На рис. 68-Б представлена пе-

реносная машина «Микрон-2-02», которая использует для резки сжатый воздух.

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

Прц резке на полуавтомате ПРП-2 с использованием неактивных газов (азот, аргон) подача их к машине дол­жна проводится 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.