Сварка сжатой дугой

Категория:
Сварка металлов


Сварка сжатой дугой

Сущность способа состоит в том, что сечение плазменной струи уменьшается по сравнению со свободной струей под действием магнитных полей, обдуванием потоками газа или распыленной жидкости, пропусканием струи через сопло. Данный способ является наиболее важным и распространенным (рис. 1).

В дуге между неплавящимся электродом и нагреваемым изделием располагается сопло, представляющее собой металлическую или графитную пластинку с калиброванным отверстием-каналом, через которое проходит плазменная струя, образуемая дуговым разрядом. Дуга может быть прямого действия (замкнут контакт, разомкнут), косвенного действия (замкнут, разомкнут) и смешанного действия (замкнуты контакты). При замыкании контакта 6 ток идет через сопротивление.

Рис. 1. Сварка сжатой дугой

Рис. 2. Плазменная сварочная горелка

Обычно для плазменной сварки используют горелку, часто называемую плазматроном (рис. 2). В горелку подается одновременно два независимых потока 1 — плазмообразующий и 2 — защитный. В обоих потоках может быть один и тот же газ, например аргон; могут быть и разные газы, например 1 — аргон и 2 — азот – водород. Поток подает газ для образования плазмы; расход и скорость газа небольшие. С увеличением скорости газа усиливается расплавляющее действие плазменной струи и глубина расплавления основного металла. При значительном увеличении скорости газа расплавление металла может стать сквозным, металл выдувается из ванны и процесс сварки может перейти к резку металла.

Внешний поток защищает сварочную ванну и зону сварки от воздействия атмосферного воздуха; кроме того, он обжимает плазменную струю за пределами сопла и может придавать ей цилиндрическую или коническую форму. Свободная струя, вышедшая из сопла, постепенно расширяется по мере удаления от среза сопла. Поток в случае дуги косвенного действия может сводить конец факела на острие, что иногда целесообразно технологически, поэтому защитный поток называют также формирующим или фокусирующим.

Питание горелки производится от обычных источников постоянного тока с падающей характеристикой на прямой полярности (минус на вольфрамовом электроде). Для сварки алюминия и его сплавов имеются положительные результаты применения переменного тока с использованием эффекта катодного распыления для очистки поверхности алюминия.

Для зажигания дуги используется генератор высокочастотного тока — осциллятор. Если используется дуга прямого действия с анодом на изделии, то сначала зажигается вспомогательная дуга между катодом и соплом, ток вспомогательной дуги ограничивается сопротивлением, толчки тока смягчаются конденсатором. Плазменная сварка начинает получать промышленное применение обычно как автоматическая или полуавтоматическая, причем автоматы и полуавтоматы для дуговой сварки легко могут быть приспособлены для плазменной с соответствующей заменой горелки. К преимуществам плазменной сварки можно отнести повышение производительности, уменьшение расхода присадочного металла, расширение возможности стыковой сварки металла без скоса кромок (толщиной до 15 мм) или с уменьшением разделки, малую чувствительность к колебаниям длины дуги, устранение включений вольфрама в наплавленном металле.

При значительных толщинах металла возможна многослойная сварка. Сварку можно вести и на вертикальной поверхности. Струя плазмы отличается большой жесткостью и устойчивостью. Обратная сторона стыковых швов защищается аргоном, вдуваемым в коробчатую подкладку (рис. 3). Плазменная сварка с Дугой косвенного действия пригодна не только для металлов, но и для неэлектропроводных материалов (стекла, керамика и т.п.).

Рис. 3. Защита обратной стороны шва

Для сварки особо малых толщин металла, от десятков микрон до 1 мм, мелких и мельчайших деталей успешно используется разновидность плазменной сварки, известная под названием микроплазменная сварка, или сварка игольчатой дугой, потому, что здесь струя плазмы диаметром 1,5—2 мм, заканчивается острием. Токи применяются 0,1—10 а, расход газа 10—30 л/ч, диаметр сопла 0,8 мм. Формирующий газ придает плазменной струе форму иглы.

Особенно легкая и портативная горелка питается от источника постоянного тока, высокочастотный ток не применяется для упрощения аппаратуры.

Вспомогательная дуга горит все время и зажигается замыканием контакта внутри горелки. Можно работать дугой как прямого, так и косвенного действия; дуга весьма устойчива и постоянна, легко зажигается при наличии постоянно горящей вспомогательной дуги. Дуга поддерживается довольно длинной, около 10—12 мм, и случайные колебания длины дуги порядка ±1 мм не оказывают заметного влияния на качество сварки. Способ весьма эффективен для сварки очень тонких листов, проволок и т. п. При питании от специальных источников постоянного тока можно получить устойчивую сварочную дугу уже при токе 0,5 а. Плазменный факел с острым игольчатым концом и нечувствительностью к колебаниям длины дуги до ±1 мм делает работу весьма надежной и очертания швов точными и аккуратными. Микроплазменная сварка успешно используется при соединении фольги, проволок, изготовлении сильфонов, при соединении проволочных сеток и т. п.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум