Плазменная сварка и резка металлов и неметаллов базируется на технологии воздействия на свариваемые вещества потоком ионизированного газа, порождаемого электрической дугой. Такой газ называется плазмой. Процент ионизации в сварочном потоке довольно высокий, но остаются и атомы в обычном, нейтральном состоянии, которые создают вокруг зоны сваривания плотную защитную газовую оболочку. Это предотвращает окисление сварочного шва и обеспечивает его охлаждение.[no_toc]
[wpsm_titlebox title=»Содержание:» style=»3″]
[contents h2]
[/wpsm_titlebox]
Температура плазменного потока достигает 30 0000 С, что намного выше, чем температура сваривания при газовой или электродной сварке. Одновременно, сварка при столь высокой температуре придает плазменной технологии определенные преимущества:
- шов получается очень тонким и ровным;
- металл в зоне сваривания не деформируется — участки, соседствующие с зоной сварки, просто не успевают нагреваться;
- при сварке не образуется брызг металла;
- резка осуществляется в высочайшей точностью по контурам любой конфигурации, дополнительная обработка кромок не требуется;
- сварка и резка возможна при низких токах.
Аппарат для плазменной сварки отличается очень устойчивой дугой. В этом заслуга одного из основных узлов — плазмотрона.
Устройство плазмотрона и его виды
В плазменной сварке используется две конструкции горелок — косвенного и прямого действия, отличающихся по способу возбуждения электрической дуги. Плазмотроны косвенного действия применяются преимущественно для нагревания, вороннеия или напыления, а прямого — для резки и сварки.
Плазмотрон прямого действия
Плазменная дуга возникает между катодом и свариваемым токопроводящим материалом. Основными его узлами служат:
- катодный узел, состоящий из вольфрамового электрода и устройства подачи газа;
- корпус плазмотрона;
- сопло (формирующий наконечник);
- изолятор;
- система охлаждения (в устройствах с водяным охлаждением);
- ручка с пусковой кнопкой.
Корпус плазмотрона с соплом изолированы от катодного узла. Электрод катода изготовляется из тугоплавкого материала, преимущественно вольфрама с добавками оксидов лантана, тория, иттрия или других металлов, повышающих устойчивость вольфрама при высоких температурах и снижающих потенциал его воздействия с ионизированными газами.
[wpsm_quote author=»» float=»left» width=»100″]Дуга возбуждается между катодом и положительно заряженной поверхностью свариваемого или разрезаемого металла. К ней подключен положительный кабель от сварочного аппарата. Возникшая электродуга вызывает ионизацию газа, который подается в камеру плазмотрона под небольшим давлением от баллона или компрессора. При ионизации газ разогревается и стремительно увеличивается в объеме, что приводит к выбросу плазменной струи из камеры с высокой скоростью.[/wpsm_quote]
Формирование плазменно-дуговой струи производится с помощью тугоплавкого сопла, охлаждаемого водой или струей газа. Для облегчения розжига дуги в камере плазмотрона вмонтирован дежурный электрод — анод. При запуске плазмотрона он включается в сеть, и дуга возникает внутри камеры между ним и катодом. Образовавшаяся струя плазмы нагревает свариваемый металл и вызывает возникновение более мощной дуги между ним и катодом плазмотрона. После этого дежурная дуга угасает, и сварочный аппарат работает на основной.
Плазмотрон косвенного действия
Отличается от предыдущей конструкции тем, что на выходе образуется не цилиндрическая дуга в окружении плазмы, а исключительно плазменная струя конической формы. Дуга работает исключительно внутри камеры плазмотрона, обеспечивая генерацию плазмы, с большой скоростью устремляющейся наружу сквозь сопло. Подключения свариваемого материала к источнику тока не требуется. Вся электронная схема работает исключительно внутри плазмотрона.
Основные разновидности плазменных горелок
Разработано много разновидностей горелок для плазменной резки и сварки металлов и неметаллов, отличающихся сферами применения и некоторыми специальными возможностями. Из наиболее распространенных можно назвать:
- для работы с инертными и восстановительными газами (аргоном, гелием, азотом, водородом);
- для окислительных газов (воздуха, смесей инертных газов и кислорода);
- комбинированные (двухпоточные) использующие и окислительные и восстановительные газы;
- с газожидкостной или магнитной стабилизацией дуги.
Для каждого вида сварки профессиональные сварщики в промышленных условиях используют наиболее приспособленные для него горелки. Для бытовой и полупрофессиональной сварки, как правило, используются воздушно-плазменные и жидкоплазменные горелки.
Аппарат для сварки и резки Горынычъ
Среди десятков моделей сварочных плазменных устройств для непромышленного использования можно выделить аппарат плазменной резки и сварки российского производства «Горынычъ», отличающийся многофункциональностью и надежностью в работе. Хотя он и отличается простотой, но требует минимальных навыков в работе с газопламенным оборудованием.[wpsm_video schema=»yes» title =»Мини плазменный сварочный аппарат своими руками» description =»Блокинг-генератор. Четыре детали. Трансформатор самодельный, ферритовый стержень от магнитной антенны радиоприемника (ДВ,СВ).Транзистор мощный биполярный FP1016, покупал за 80 руб. Питание подавал до 20В, дальше подавать питание не стал. Ток не измерял. Показано как сделать трансформатор. При испытании при кратковременном отрыве дуги не происходило пробоя трансформатора и транзистора. Транзистор обязательно на радиатор»]https://www.youtube.com/watch?v=AWyThxbkWxg[/wpsm_video]
Возможности аппарата «Горынычъ»
Возможности сварочного аппарата практически неограничены и купить его можно как для домашнего использования, так и для автомастерских, строительных компаний, ремонтных предприятий, где требуется:
- резка чугуна, стали, любого вида металлов и сплавов;
- сварка всех марок сталей и цветных сплавов;
- пайка мягкими припоями;
- плавление металлов в тиглях;
- обработка нетокопроводящих тугоплавких материалов;
- воронение;
- закалка;
- порошковое напыление;
- удаление окислов.
Использовать аппарат можно даже в ювелирном деле и создании художественных произведений.
[wpsm_box type=»info» float=»none» text_align=»left»]
Работает этот аппарат плазменной сварки при подключении к обычной сети 220 В. Сварочный ток — до 12 А. возможности аппарата позволяют резать и сваривать металл толщиной от 1 до 11 мм. Время непрерывного действия составляет 25 минут. В качестве плазмообразующей среды для работы горелки в режиме резки используется обычная дистиллированная вода, которая заливается в резервуар корпуса плазмотрона в количестве 80 мл. Для сварки применяется водный раствор этилового спирта.
[/wpsm_box]
Покупка аппарата плазменной сварки требует тщательного выбора. Это довольно дорогая установка, и прежде чем приобрести ее, необходимо тщательно оценить ее возможности и способность выполнения тех задач, которые вы будете ставить перед ней. Но, в любом случае, плазменный сварочный аппарат оправдает возлагаемые на него надежды и ожидания.
[wpsm_video schema=»yes» title =»Аппарат для плазменной сварки и резки Горыныч» description =»плазменный сварочный аппарат горыныч»]https://www.youtube.com/watch?v=U15syR2BfbQ[/wpsm_video]
Итог
Мы рассказали о технологии плазменной резки, изучили плазменные сварочные аппараты, ознакомились с теоретической частью сварочного процесса, сделали видео-обзор популярного сварочного инвертора «Горынычъ».
