ають залежно від вимог, що пред'являються до процесу. Електроди виготовляють зазвичай з міді та вольфраму. Стінки камери захищені від теплового впливу дуги шаром порівняно холодного газу.
Для освіти стислої дуги уздовж її стовпа через канал в соплі пропускається нейтральний одноатомний газ (аргон, гелій) або двоатомний газ (азот, водень, окис вуглецю або інші гази, а також їх суміші). Газ стискає стовп дуги, що призводить до підвищення його температури, і утворює так звану холодну плазмову струмінь. Вдихається в камеру плазмообразующий газ, стискаючи стовп дуги в каналі сопла плазмотрона і охолоджуючи його поверхневі шари, підвищує температуру стовпа (до 16000 ° С при дузі побічної дії та до 33000 ° С при дузі прямої дії). У результаті струмінь проходить газу, нагріваючись до високих температур, іонізується і набуває властивості плазми. Збільшення при нагріванні об'єму газу в 50? 100 і більше разів призводить до закінченню плазми з високими звуковою швидкістю. Плазмообразующий газ може служити також і захистом розплавленого металу від повітря. У деяких випадках для захисту розплавленого металу використовують подачу окремої струменя спеціального, більш дешевого захисного газу. Газ, що переміщається уздовж стінок сопла, менш іонізований і має знижену температуру. Завдяки цьому попереджається розплавлення сопла. Однак більшість плазмових пальників має додаткове водяне охолодження сопла.
Максимальна температура плазмового струменя спостерігається в центрі. У струмоведучих частини плазмового струменя поблизу катода температура газу сягає 24000-32000 ° С.
В інженерній практиці плазмову струмінь зазвичай характеризують среднемассовой температурою на зрізі сопла плазмового пальника, яка може бути визначена за питомою ентальпії плазмообразующего газу:
Н=д/О,
де д - ефективна потужність плазмового струменя на зрізі сопла, Дж/с;
О - масова витрата плазмообразующего газу, г/с.
У таблиці показані основні параметри, часто використовувані в процесах плазмової обробки.
Таблиця 1 Технологічні параметри плазмового зварювання
Плазмообразующий газМощность дуги, кВтРасход газу, г/СКПД,% Н, МДж/м3Среднемассовая температура плазми,? САзот250,56037,6817080Водород250,18018,0663800Воздух250,55032,4906550Аргон250,54035,77513830 Плазмовим струменем можна зварювати практично всі метали в нижньому і вертикальному положеннях. Без скосу кромок можна зварювати метал товщиною до 15 мм з утворенням провару специфічної форми. Це пояснюється утворенням наскрізного отвору в основному металі, через яке плазмова струмінь виходить на зворотну сторону виробу. Розплавляється в передній частині зварювальної ванни метал тиском плазми переміщається уздовж стінок зварювальної ванни в її хвостову частину, де кристалізується, утворюючи шов. По суті процес являє собою прорізання вироби з заваркою місця різання. Плазмовим струменем можна зварювати стикові і кутові шви. Стикові з'єднання на металі товщиною до 2 мм можна зварювати з відбортовкою кромок, при товщині понад 10 мм рекомендується робити скіс кромок. У разі необхідності використовують додатковий метал. Для зварювання металу товщиною до 1 мм успішно використовують мікроплазмового зварювання струменем побічної дії, в якій сила зварювального струму дорівнює 0,1 - 10 А.
Плазмова різка полягає в проплавлению розрізає металу за рахунок теплоти, що генерується стислій плазмовою дугою, і інтенсивному видаленні розплаву плазмовим струменем.
Електроди, використовувані в апаратах для плазмового різання, виготовляють із сплавів вольфраму з лантаном.
Це пов'язано з тим, що електрод повинен володіти високою електропровідністю і при цьому повинен бути стійкий до впливів високої температури.
Гази, які застосовуються для створення плазми діляться на активні і неактивні.
За допомогою активних газів працюють киснева або повітряно плазмова різка металу, ці різновиди методу використовуються для різання чорних металів та їх сплавів (сталь, чавун).
Для різання кольорових металів і сплавів, найкращим чином підходить - різання із застосуванням неактивних газів, таких як аргон, азот, водень.
Рис. 2 Схемний малюнок ріжучого плазмотрона
Так як фізичний принцип плазмового різання металу дозволяє працювати практично з будь-якими металами, забезпечувати високу безпеку і швидкість роботи, то цей метод обробки металів отримав досить широке поширення на самих різних виробництвах.
Крім швидкого вирізання складних технічних деталей, можлива і художня плазмова різка металу, яка дозволяє створювати справжні витвори мистец...
