Что такое плазменная дуговая сварка? - Детали и работа

Что такое плазменно-дуговая сварка?

Плазменно-дуговая сварка (PAW) — это процесс дуговой сварки, очень похожий на сварку TIG, в котором дуга создается между заостренным вольфрамовым электродом и заготовкой. Однако, поместив электрод внутри корпуса горелки, можно отделить плазменную дугу от оболочки защитного газа. Затем плазма подается через медное сопло с мелкими отверстиями, которое сужает дугу.

Плазменная сварка — это процесс, при котором плазменная дуга зажигается между электродом и основным материалом и используется для сварки. Он классифицируется как неплавящийся тип электрода и, как и сварка TIG, использует вольфрамовый стержень в качестве электрода. Разница в том, что в нем используется сопло для покрытия электрода и плазмообразующий газ для предотвращения распространения дуги.

В результате высокая концентрация тепла обеспечивает высокоскоростную сварку с узким валиком и меньшим искажением. Плазменная сварка подходит для угловых сварных швов благодаря сильно направленной дуге и позволяет избежать разбрызгивания.

Низкий расход электрода обеспечивает высокое качество сварки в течение длительного периода времени. Хотя сварочные аппараты дороже по сравнению со сварочными аппаратами TIG, эксплуатационные расходы низки. Это один из лучших методов автоматической сварки.

Пилотный газ (инертный газ) проходит через горелку и ионизируется (плазменная конверсия) за счет тепла дежурной дуги. Ионизированный пилотный газ образует плазменную струю, выбрасывается из отверстия сопла и действует как проводник тока дуги.

Это сужает дугу, придавая ей высокую плотность энергии и выбрасывая ее из отверстия наконечника вставки. Распространение дуги ограничено примерно четвертью по сравнению с сваркой TIG, что приводит к более высокой плотности тока в дуге.

Диаметр отверстия

За счет изменения диаметра отверстия и расхода плазмообразующего газа можно создать три рабочих режима:

Микроплазма:от 0,1 до 15 А

Микроплазменная дуга может работать при очень малых сварочных токах. Столбчатая дуга стабильна даже при изменении длины дуги до 20 мм.

Средний ток:от 15 до 200 А

При более высоких токах, от 15 до 200 А, характеристики процесса плазменной дуги аналогичны дуге ВИГ, но поскольку плазма сжата, дуга более жесткая. Хотя скорость потока плазмообразующего газа можно увеличить для улучшения проплавления сварочной ванны, существует риск уноса воздуха и защитного газа из-за чрезмерной турбулентности в газовой защите.

Плазменная дыра:более 100A4

За счет увеличения сварочного тока и потока плазменного газа создается очень мощный плазменный пучок, который может обеспечить полное проникновение в материал, как при лазерной или электронно-лучевой сварке.

Во время сварки отверстие постепенно прорезает металл, а расплавленная сварочная ванна течет позади, образуя сварной шов под действием сил поверхностного натяжения. Этот процесс можно использовать для сварки более толстых материалов (до 10 мм нержавеющей стали) за один проход.

Конструкция аппарата для плазменной дуговой сварки:

Установка плазменной дуговой сварки состоит из следующих компонентов:

• Электропитание
• Плазменная сварочная горелка
• Рециркулятор воды
• Вольфрамовый электрод
• Защитный газ
• Плазменный газ
• Набор аксессуаров для горелки (наконечники, керамика, цанги, датчики для настройки электродов)
• Наполнитель

Позвольте мне дать вам краткий обзор каждого компонента.

1. Источник питания:

Процесс плазменной дуговой сварки требовал мощного источника постоянного тока для создания электрической искры между вольфрамовым электродом и сварочными пластинами

Эта сварка может выполнять сварку при низком токе 2 ампера, а максимальный ток, который она может выдержать, составляет около 300 ампер. Для нормальной работы требуется около 80 вольт.

Источник питания состоит из трансформатора, выпрямителя и пульта управления.

2. Плазменная сварочная горелка:

Это самая важная часть процесса плазменной сварки.

Эта горелка очень похожа на используемую для сварки TIG.

Горелки PAW имеют водяное охлаждение, потому что дуга находится внутри горелки, что приводит к сильному нагреву, поэтому снаружи горелки предусмотрена водяная рубашка.

3. Рециркулятор воды:

Этот механизм используется для охлаждения сварочной горелки за счет непрерывного потока воды снаружи сварочной горелки.

4. Вольфрамовый электрод:

В этой машине мы используем нерасходуемый вольфрамовый электрод. Как мы знаем, вольфрам может выдерживать очень высокие температуры.

5. Защитный газ:

В этом процессе сварки мы используем два инертных газа. Нам необходимо поддерживать низкое давление, чтобы избежать турбулентности во время сварки из-за того, что защитный экран для газовой сварки низкого давления формируется еженедельно, поэтому нам необходимо заряжать другой инертный газ через внешнюю часть сварочного усилия с высокой скоростью потока, чтобы сделать устойчивый сварочный щит.

Инертные газы, которые используются в этом процессе, могут быть гелием, аргоном, а также водородом по мере необходимости, и это полностью зависит от температуры.

6. Плазменный газ:

Это ионизированный горячий газ, состоящий из почти одинакового количества электронов и ионов. У него достаточно энергии, чтобы освободить электроны от молекул, атомов и синхронизировать электроны.

Это основной источник энергии этой сварки.

7. Комплект аксессуаров для фонарика:

Эти комплекты используются для увеличения производительности сварочной горелки.

8. Наполнитель:

При плазменной сварке присадочный материал не используется. Если используется присадочный материал, то он подается непосредственно в зону сварки.

Как работает плазменная сварка?

Плазма — это газ, нагретый до чрезвычайно высокой температуры и ионизированный, так что он становится электропроводным. Подобно GTAW (Tig), процесс плазменной дуговой сварки использует эту плазму для передачи электрической дуги на заготовку. Свариваемый металл плавится под действием сильного тепла дуги и сплавляется вместе.

В плазменной сварочной горелке вольфрамовый электрод расположен внутри медного сопла с небольшим отверстием на конце. Между электродом горелки и кончиком сопла зажигается дежурная дуга. Затем эта дуга переносится на свариваемый металл.

Пропуская плазменный газ и дугу через суженное отверстие, горелка обеспечивает высокую концентрацию тепла на небольшой площади. Благодаря высокопроизводительному сварочному оборудованию плазменный процесс обеспечивает исключительно высокое качество сварных швов.

Плазменные газы обычно представляют собой аргон. В горелке также используется вторичный газ, аргон, аргон/водород или гелий, которые помогают защитить расплавленную сварочную ванну, сводя к минимуму окисление сварного шва.

Преимущества плазменно-дуговой сварки

Преимущества плазменно-дуговой сварки следующие:

• Конструкция горелки позволяет лучше контролировать дугу.
• Этот метод предоставляет больше возможностей для наблюдения за сварным швом и контроля за ним.
• Чем выше концентрация тепла и плазменная струя, тем выше скорость перемещения.
• Высокая температура и высокая концентрация тепла в плазме создают эффект замочной скважины.
• Это обеспечивает полное проплавление при однопроходной сварке многих соединений.
• Зона термического влияния меньше по сравнению с GTAW (дуговой сваркой вольфрамовым электродом).
• При этом потребляется меньший ток по сравнению с другим процессом сварки.

Недостатки плазменно-дуговой сварки:

Недостатки плазменно-дуговой сварки:

• Он обеспечивает более широкие сварные швы и зоны термического влияния по сравнению с LBW и EBW.
• Оборудование для плазменной сварки очень дорогое. Следовательно, у него будет более высокая начальная стоимость.
• Для выполнения плазменной сварки требуется обучение и специализация.
• Он производит ультрафиолетовое и инфракрасное излучение.
• Метод создает более высокий уровень шума порядка 100 дБ.
• Горелка громоздка, поэтому ручная сварка немного сложна и требует обучения, как уже упоминалось.

Применения плазменно-дуговой сварки:

Применение плазменно-дуговой сварки:

• Эта сварка используется в морской и аэрокосмической промышленности.
• Применяется для сварки труб из нержавеющей стали или титана.
• Он в основном используется в электронной промышленности.
• Кроме того, он используется для ремонта инструментов, штампов и пресс-форм.
• Используется для сварки или нанесения покрытия на лопатку турбины.

Итак, это все о плазменно-дуговой сварке. Надеюсь, вам понравилась эта статья. Я также написал статьи о некоторых других процессах сварки, чтобы проверить их. А еще не забудьте поделиться статьей в своей любимой социальной сети.

Видео о плазменной сварке