Плазменная сварка

Современные производственные технологии не стоят на месте, поэтому теперь появилось огромное количество методов сваривания металлов. Плазменная сварка входит в это число, ведь она является самой продвинутой и современной из всех возможных.

Сварка плазмой позволяет облегчить процесс сваривания металлов быстрым и удобным, металлические детали при необходимости хорошо разрезаются при помощи специализированного аппарата, ну а монтажные работы становятся более легкими при применении плазмы. Также такое сваривание является довольно безопасным, вот только не стоит забывать об осторожности сварщика, ведь нужно обязательно соблюдать все нормы безопасности при сваривании специальными аппаратами.
Плазменное сваривание и для чего оно нужно

Сплавы и металлы, к примеру, нержавеющая сталь, металлы цветные или разнообразные соединения, тяжело поддаются свариванию, они тяжело обрабатываются и соединения в большинстве случаев получаются не особенно качественными и крепкими. Поэтому теперь появился новый метод сваривания при помощи сварки плазмой, которая позволяет сделать этот процесс надежным.

Данный тип сваривания основан на специальных характеристиках плазмы, поэтому ее в основном применяют при строительных работах.

Плазменная дуговая сварка сильно напоминает сварку аргоном, вот только в этом случае не используется обыкновенная дуга, ведь температуры могут достигнуть 30 000 градусов по Цельсию.

Поэтому при сваривании плазмой при помощи специализированных приспособлений можно соединять различные конструкции, которые вообще невозможно соединить обычным способом, в котором самая высокая температура плавления достигает лишь 5000 градусов.

Данный процесс основан на расплавлении металлических сегментов на поверхности при большой скорости ионизированных газов, который состоит из частей, проводящих ток.

В процессе потоки ионизируются при нагревании быстро движущейся дуги, которая выходит из плазмотрона. Ионизация становится выше во время роста температур и газов.

Плазменная дуга, имеющая высокие мощности и температуры, получается из обыкновенной дуги при сжигании и выдувании в дугу, ну а плазмообразующий газ сформировывает ее до необходимого состояния. Обычно данным газом является аргон или смесь его гелия и водорода.

При ионизации кинетические частицы, содержащиеся в газах начинают увеличивать тепло дуги и энергии. При этом дуга из плазмы начинает сильно давить на металлы, ведь ее диаметр существенно уменьшаться.

Положительные стороны сваривания плазмой

Если сравнивать сваривание плазмой с обычной сваркой, то стоит отдельно отметить некоторые положительные стороны плазменно-дугового сваривания:

• аппарат можно использовать при сваривании металлических конструкций;
• металлы большой толщины 50 — 200 мм легко разрезаются при плазменной сварке;
• значительно экономятся затраты на газы, ведь здесь вполне можно обойтись без бутана, пропана и ацетилена;
• швы при сварке плазмой точные, ровные и аккуратные;
• металлы при сварке не деформируются;
• сварка плазмой безопасна при соблюдении всех норм и технологий, ведь не требуется применение газовых баллонов.

Микроплазменная сварка и ее особенности

Сварку плазмой можно подразделить на три разновидности, которые напрямую зависят от того, какая сила тока применяется во время процесса:

сваривание при использовании большого тока более 150 А;

сваривание на среднем режиме тока от 50 до 150 А;

сваривание микроплазменное при силе тока от 0,1 до 25 А.

Микроплазменное сваривание является довольно распространенным способом из всех разновидностей сваривания плазмой. Данный вариант подразумевает под собой воздействие тока всего в нескольких Амперах, это приводит к образованию дежурной дуги, которая постоянно горит между медным водоохлаждающим соплом и вольфрамовыми электродами, имеющими диаметр от 1 до 2 мм.

Основная дуга приходит в действие тогда, когда плазма подводится к металлическому изделию для последующей обработки. Плазмотронное сопло диаметром 0,5 — 1,5 мм подает газы, которые и начинают образовывать плазму.

Плазменная сварка и резка металла

Плазменная дуга имеет диаметр максимум 2 мм, именно поэтому значительные тепловые энергии сосредотачиваются на небольшом сегменте металлических заготовок. Данная разновидность сваривания имеет довольно качественный эффект для изделий, в которых толщина не превышает 1,5 мм.

Важно! Чтобы образовался защитный газ и плазма рекомендуется пользоваться аргоном при сваривании такого типа. Иногда можно применять разнообразные добавки для сваривания, это напрямую зависит от обрабатываемых материалов.

Аппарат для плазменной сварки данной разновидности способен сваривать металлические детали и конструкции в разных режимах. С его помощью можно изготавливать тонкостенные трубы и емкости, производить ювелирную продукцию и украшения, сваривание фольги и разнообразных креплений, а также многие остальные операции.

Сварка при средней силе тока и ее особенности

Сваривание на среднем режиме тока применяется при помощи раскаленных газов, сила тока здесь должна быть 50 — 150 Ампер. Она должна находиться между сварочной дугой и лучом электронного типа (лазерным).

Использование данного способа сильно напоминает аргоновую сварку при применении вольфрамовых электродов. Однако сваривание на средней силе тока плазменного типа имеет более мощную дугу, поэтому и оказывает сильное действие на определенные участки свариваемых металлов, что обеспечивает высокую эффективность и качество соединения.

Плазморез и работа с ним

Аппарат плазменной сварки действует на среднем режиме тока, поэтому металлические изделия расплавляются качественно и глубоко. Шов при этом становится довольно узким, чем когда обыкновенная дуга оказывает действие на заготовки.

Получается прекрасный результат из-за высокой энергии и большого воздействия плазменной дуги на ванну сваривания.

В результате под дугой начинает образовываться жидкий металл небольшой толщины.

Также металлические заготовки прекрасно прогреваются на необходимой глубине, поэтому и получается сваривание металлов самого высокого качества.

Плазменная сварка при большом токовом режиме

Применение плазменной сварки на токах большого размера больше 150 Ампер дает еще более высокую мощность на металлические заготовки. Дуга оказывает самое мощное воздействие на металлы при использовании не плавящихся электродов.

Заготовка при этом способе проплавляется полностью. Сварочная ванная начинает образовывать сквозное отверстие. Весь процесс сваривания металлов сначала разрезает заготовки, а затем заваривает их с высокой прочностью. Расплавленные металлы, которые выступают из сквозного отверстия, удерживаются в необходимом месте при силе поверхностного натяжения.

Сущность плазменной сварки при высокой силе тока необходима при обрабатывании титановых заготовок и сплавов, медных и алюминиевых деталей, легированных сталей и с низким содержанием углерода, а также многих других изделий.

При использовании данного метода сваривания можно значительно сократить расходы, связанные с качественной сваркой металлических конструкций и сооружений, работа будет происходить с большей быстротой и качеством.

Аппарат для плазменной сварки

Самыми распространенными аппаратами для плазменной сварки являются аппараты для газовой, электрической, инверторной и плазменной сварки. Плазменный аппарат является самым высокотехнологичным и современным.

По большей части все мастера и специалисты в своем деле стараются приобретать и пользоваться именно плазменными сварочными аппаратами. Вед данные приспособления помогают значительно сократить время процесса сваривания, причем получить самое высокое качество и прочность соединения необходимых металлов и конструкций.

Чтобы сварочный аппарат такого типа прекрасно функционировал, необходима только подача электрического тока и использование сжатого воздуха. Такое оборудование также радует профессионалов тем, что при ремонте требует замены лишь сопла и электрода, ну а газовое оборудование постоянно необходимо заправлять и заменять присадки.

Сварочное оборудование для плазменной сварки подразделяется на два вида, это напрямую зависит от того, какого типа будет плазменная струя, прямая или косвенная.

Сварочная дуга прямого типа бывает цилиндрической формы, главным ее отличием является высокая температура. В данных устройствах для сваривания более хорошо проработана система охлаждения.

Аппараты с прямой дугой имеют более большой КПД, в сравнении с косвенной дугой. Именно поэтому ими пользуются в большинстве случаев при разрезании, наплавлении и сваривании металлических изделий, а косвенные аппараты чаще предназначены для нагревания и напыления.

Технология плазменной сварки

Плазменная сварка имеет отличия от остальных способов сваривания материалов. Именно поэтому следует учитывать некоторые особенности данного процесса. Необходимо заблаговременно подготовить необходимое оборудование и материалы, а затем придерживаться точной технологии во время всего процесса.

Необходимо для нормального сваривания заточить электрод под наклоном около 30 градусов. Образовавшийся конус должен быть равен 5 — 6 диаметрам электрода. Конец не должен быть слишком острым.

Для сваривания листов из металла следует тщательно следить за образованиями зазоров, которые будут больше 1,5 мм. Сварные стыки должны совпадать с остальными, чтобы соединение получилось надежным и качественным.

Процесс сваривания следует проводить при применении постоянного тока. Газ необходимо подавать к необходимому месту за 15 секунд до того момента, как возбудится плазменная дуга.

Оборудование для плазменной сварки нужно держать на расстоянии меньше 1 см от поверхности.

Во время процесса сваривания нужно смотреть, чтобы дуга не оборвалась. Если это случилось, то необходимо тщательно зачистить данное место. Сварка возобновляется немного раньше того места, где произошел обрыв.

При соблюдении правил эксплуатации данного прибора процесс станет качественным, быстрым, а главное безопасным.