Sudarea cu plasmă este procesul de topire, care utilizează un arc comprimat pentru încălzire. Arcul este considerat comprimat atunci când coloana sa este comprimată printr-un curent de gaze pentru sudare (azot, argon) sau prin duza unei lanterne utilizate la sudarea în arc cu plasmă. Prin plasmă se înțelege un gaz umplut cu atomi încărcați heterogen, cu încărcare totală zero.
Plasma este formată în interiorul duzei, comprimându-se în ea cu gaz de formare a plasmei și pereți răciți cu apă și stabilizându-se. Aceasta contribuie la formarea unei coloane concentrate a arcului cu o creștere semnificativă a numărului de solicitări ale particulelor de plasmă unele cu altele. În același timp, temperatura coloanei arcului cu gradul de ionizare, precum și energia cinetică din plasmă utilizată în aparatele de tăiere și sudare cu plasmă, cresc considerabil. Arzătorul, denumit și plasmatron, este un dispozitiv proiectat să formeze un flux plasmatic direcționat. El, care posedă o cantitate semnificativă de energie, poate să se miște cu o viteză considerabilă.
Arcurile cu jeturi în sudură cu plasmă sunt produse folosind dispozitive cu diverse circuite. Arcul plasmei se obține din alinierea canalului cu duza, unde materialul care este prelucrat servește ca unul dintre electrozi, iar coloana arcului este combinată cu jetul de plasmă. Descărcarea arcului obținut între electrozii creează un jet de plasmă. Întrucât unul dintre electrozi poate acționa ca produsul în sine, iar pereții canalului cu o duză separată.
Esența tehnologiei de sudare în plasmă
Baza principiului de sudare cu plasmă este formarea prin intermediul unui oscilator al unui arc de plasmă. Pentru a facilita această operație, utilizați arcul convențional, care se află între electrod și arzător. El hrănește arcul, care formează plasmă, sursa curentului de sudare. Aparatele de sudură cu plasmă funcționează pe curenți cu polaritate directă.
Cu utilizarea de plasmă, adică comprimată, arcul face sudura aproape a oricărui metal în articulațiile tuturor pozițiilor spațiale. Sub formă de gaz care formează o plasmă, argonul cu heliu servește în mașinile de sudură cu plasmă și sunt, de asemenea, folosite ca protecție. Mijloacele acestei sudare includ o eficiență mai mare, cu o mică sensibilitate la variațiile lungimii arcului și capacitatea de a îndepărta particulele de tungsten din metalul de sudură. În acest caz, este posibil ca, fără o muchie ascuțită, să se adune metale mai groase de 15 mm cu o penetrare specială a ciupercilor. Această caracteristică este explicată prin obținerea în materialul principal a orificiului care trece. Acesta poate emite un jet de plasmă cu trecerea la partea inversă a piesei. În esență, întreaga procedură este taierea piesei cu prepararea ulterioară a tăieturii.
Există multe conexiuni pentru sudarea și tăierea cu plasmă. De exemplu, pervaze - cu un metal de aproximativ 2 mm grosime fierți cu margini exploatație bordurarea, iar atunci când se utilizează pieselor cu grosime mai mare (aproximativ 10 mm), se recomandă margini conice. Când este necesar, se folosește un metal suplimentar. Sudarea pieselor metalice cu o grosime de 25 mm necesită tăierea muchiilor cu unghiul și adâncimea mult mai mică decât atunci când se utilizează sudarea cu arc argon. Datorită acestui fapt, tehnologia de sudare cu plasmă face posibilă reducerea cantității de material de umplutură folosit de mai multe ori. Acesta este introdus în jetul de plasmă de-a lungul marginii bazinului de sudură. Cel mai mare număr de avantaje este sudarea cu un arc comprimat pentru lucrul cu tablă, fără tăierea marginilor și utilizarea materialului de umplere.
Caracteristicile sudării cu plasmă ar trebui să permită conectarea plăcilor groase în mai multe treceri, fără penetrare. În acest scop, atunci când se plasează al doilea și straturile ulterioare de metal, este necesară ajustarea acțiunii forței jetului de plasmă astfel încât metalul topit să nu fie deplasat din bazinul de sudură. Aceasta se face prin modificarea nivelului de consum al gazelor care formează plasma.
Caracteristicile echipamentelor de sudare cu plasmă
Partea principală a operațiilor de sudare cu metale și aliaje de mică grosime (circa un milimetru) se realizează și prin sudarea în plasmă. Utilizarea altor tipuri de sudura pentru aceste cazuri nu este întotdeauna disponibilă din cauza mai multor motive care sunt în uz, tehnologia sau designul produsului. Și echipamentele de sudură cu plasmă, folosind curenții mari, formează un arc prin torța cu plasmă, care are mult mai multă stabilitate în spațiu decât un arc de ardere. Mai mult decât atât, separarea în furnizarea de gaze (de protecție și de formare cu plasmă) facilitează utilizarea unei varietăți de amestecuri de gaze pentru sudare.
Un astfel de dispozitiv de sudare cu plasmă, datorat prezenței unui arc comprimat, este ideal pentru conectarea materialelor subțiri. Acest lucru se datorează apariției unei metode separate de îmbinare a pieselor - sudarea cu microplasme pentru materiale metalice deosebit de subțiri, care se realizează prin intermediul unui arc comprimat cu amperaj redus. Arcul comprimat folosit pentru aceasta sub forma unei surse de căldură concentrate se numește microplazma. Este excitat de torțe speciale - plasmatroni. Utilizarea unui astfel de arc contribuie la fiabilitatea operației de sudură chiar și la cel mai mic curent, ceea ce permite sudarea unui metal subțire care nu poate fi realizat prin sudare cu arc argon.
Pentru lucrul cu metale refractare sau chimic active, mașinile de sudura cu plasmă de sudură permit operații de sudură în vid. Acestea asigură o sudură de calitate superioară a materialului mai gros de 1 mm. Această posibilitate există datorită comprimării unui arc cu o presiune scăzută la un curent mai mare de 80 A. Puterea impulsului reduce curentul de sudură convențional, menținând în același timp o frecvență semnificativă a impulsului. Modulul de impulsuri permite ajustarea într-o gamă largă nu numai a curentului, dar și a puterii unui arc cu plasmă joasă. Toate acestea vor permite gătitul metalului foarte subțire.
Aparate de sudare cu plasmă diferă ușor de prețul altor echipamente, este utilizat pe scară largă în sudarea și tăierea metalului cercevele fine: oteluri (carbon și inoxidabile), metale reactive sau neferoase și a aliajelor acestora. Microplasma este utilizată, de asemenea, activ în sudarea și lipirea grilelor fine, a produselor nemetalice și a foliei.