Плазменная сварка и резка металлов — как это работает?



Плазменная сваркаТакой вид обработки металлов как плазменная сварка и резка выполняется при помощи плазмы, то есть ионизированного и электропроводящего газа с содержащимися в нём электрически заряженными частицами.

В результате нагрева происходит ионизация, сварочная дуга с температурой до 30 тыс. градусов получает очень высокую электропроводность. Благодаря возможности расплавить практически любой металл, её применяют для сварки и резки.

Плюсы и минусы плазменной обработки

Среди основных преимуществ, которые имеются у плазменной резки, стоит отметить:

  • Повышенную скорость резки металлов с малой или средней толщиной.
  • Практически полную универсальность применения. Сварка плазменным резаком позволяет обрабатывать и алюминий, и сталь, и чугун с медью.
  • Очень хорошую точность и качество резов, а также отсутствие последующей механической обработке.
  • Экономичность выполняемых работ. Это становится возможным за счёт применения недорогих газов.
  • Минимальное время, затрачиваемое на прожиг детали.
  • Отсутствие загрязнения окружающей среды.

Впрочем, имеются у такого метода и некоторые недостатки:

Толщина реза не должна превышать 100 мм (тогда как, например, кислородная резка даёт возможность резать и сваривать конструкции толщиной до 500 мм);

  • Дороговизна и сложность оборудования, что не только увеличивает расходы на его приобретение, но и требует определённых навыков для работы с аппаратами.
  • К одному аппарату невозможно одновременно подключить и использовать более одного резака.
  • В процессе эксплуатации в воздух выделяются азотсодержащие соединения.

Технология плазменной обработки

Сварка плазменнаяПлазменная сварка и резка металлов целесообразнее всего при обработке:

  •  Алюминия и его сплавов толщиной до 12 см.
  •  Меди с толщиной металла до 8 см.
  •  Углеродистой и легированной стали с толщиной до 5 см.
  •  Чугунных изделий, имеющих толщину до 9 см.

При проведении работ резак необходимо расположить как можно ближе к краю металла. При включении аппарата сначала происходит зажигание дежурной дуги, затем режущей дуги, и, наконец, начинается сама резка. Главным моментом является соблюдение постоянного расстояния между поверхностью и наконечником резака. Угол, под которым должна быть направлена горелка для плазменной сварки по отношению к разрезаемому или свариваемому металлу, может быть только прямым.

Наиболее чистый разрез получается при выборе правильных параметров тока и скорости резки. Подбирать лучше всего, выполнив несколько пробных разрезов, постепенно уменьшая силу тока до необходимой величины.

Слишком высокая скорость или же высокие уровни силы тока могут привести к возникновению при резке окалины.

Обработка разных материалов

Как работает плазменная сварка при работе с различными материалами? Для алюминия и сплавов при толщине до 2 см сварка и резка производится в азоте, при толщине 2–10 см – в азотно-водородной смеси, и, наконец, при больших толщинах – в аргоно-водородной смеси. Оптимальное качество реза можно достигнуть при силе тока в 200 А и толщинах материала до 3 см.

Медь режут при помощи плазмы с использованием азота (толщина металла до 15 мм), сжатого воздуха (средние толщины) или аргоно-водородных смесей. Латунь режут примерно в тех же условиях, только со скоростью, примерно на четверть быстрее.

Высоколегированные стали режут только, если их толщина не превышает 100 мм. При толщине до 60 мм применяется воздушно-плазменный способ резки, если же она превышает это значение – необходимы уже азотно-кислородные смеси.

Нержавеющую сталь толщиной до 2 см режут в азоте, до 5 см – при помощи азотно-кислородных смесей или же сжатого воздуха. Низкоуглеродистые стали требуют либо наличия сжатого воздуха (толщина до 4 см), либо азота (от 2 см и более). Углеродистые стали обрабатываются с использованием сжатого воздуха (толщина не превышает 5 см), кислорода и азотно-кислородных смесей.

Оборудование для резки и сварки

Аппараты плазменной резки и сварки могут быть нескольких основных типов и марок:

  • PI Plasma, один из самых популярных сварочных приборов, представляет собой трёхфазный инвертор, имеющий водяное охлаждение и способный справиться практически с любыми видами работ по резке и сварке листов металла толщиной до 8–10 мм. Аппарат может выполнять традиционную сварку, импульсную и быструю импульсную.
  • Плазменное оборудование марки Migatronic, способное работать со сварочными токами до 100 А.
  • Устройства производства немецкой компании EWM, значение тока в которых может достигать 400 А.
  • Оборудование Hyosung (Корея), предназначенное для резки сталей различного типа и их сплавов.
  • Аппараты Elmatech (Германия). Сила тока может достигать 210 А.
  • Оборудование марки FIMER (Италия) работающее с токами до 110 А.





Комментарии запрещены.

Похожие статьи