Зарядись нашей энергией! пускозарядные устройства, преобразователи напряжения, инверторы, сварочные аппараты,
схемы...
ЗАО «Сант»
(812) 448-11-05
 
Главная О компании Продукция Прайс-лист Контакты  

Всё о сварке

Резка плазменной струей

В этом случае разрезаемый металл не включен в электрическую цепь (см. рис.1). Дуга образуется внутри плазмотрона; плазма, представляющая собой поток ионизированного газа, выдувается в сопло в виде острой, кинжалообразной струи. Плазменной струей можно разрезать и неэлектропроводные материалы. Резка плазменной струей дает высокое качество и малую ширину реза.


Рис.1. Разрезаемый металл не включен в электрическую цепь

Для резки плазменной струей ручным и механизированным способами разработаны резаки ИМЕТ-106 и ИМЕТ-106А.

Данный способ отличается от плазменно-дуговой резки тем, что разрезаемый металл не включен в цепь дуги и резка материала производится косвенной дугой, имеющей кинжалообразную форму (рис.1).

Постоянный ток от источника питания 3 подводится минусом к вольфрамовому электроду 4, конец которого заточен на конус, плюс - формирующему дугу 6 медному соплу 2. Под действием потока газа (аргона, азота или их смесей), продуваемого через мундштук 5, образуется кинжалообразная дуга плазмы 1, используемая для проплавления разрезаемого материала 7. Мундштук 5 и совмещенное с ним сопло 2 охлаждаются водой. Электрод имеет возвратно-поступательное движение за счет пружины 4, установленной в верхней части резака. Резку производят ручным и механизированным способами. Установка для резки (рис.2) состоит из баллона 1 с рабочим газом, источника постоянного тока 2, распределительного устройства 3 с аппаратурой управления процессом, резака 4, и стола 5.


Рис.2. Установка для резки

Вольфрамовый электрод располагают соосно с соплом плазмотрона, а рабочий газ, протекая сквозь столб дуги, нагревается сквозь столб дуги, нагревается, ионизируется и приобретает свойства плазмы. Нагреваясь до высоких температур, газ сильно расширяется, и поток его ограниченный стенками канала, с большой скоростью вырывается из сопла. В результате образуется светящаяся струя плазмы. Направленная на поверхность разрезаемого металла плазменная струя оказывает на него не только тепловое воздействие, но и механическое, интенсивно удаляя из разреза расплавленный металл и шлаки.

При резке плазменной струей можно применять любые газы. Однако, в связи с хорошим защитным действием, наибольшее распространение получил аргон и смеси его с азотом.

Струя плазмы, обычно, имеет форму вытянутого конца, сечение которого на выходе соответствует сечению сопла.

Энергия плазмогенерирующей дуги распределяется между ее столбом, вольфрамовым электродом и наконечником. В плазменной струе реализуется только энергия столба дуги, причем часть этой энергии передается плазмой формирующемуся наконечнику.

Перемещаясь с большой скоростью, частицы струи обладают определенной кинетической энергией, зависящей от массы и скорости частиц, и потенциальной энергией, зависящей от потенциала ионизации и возбуждения атомов, от величины работы выхода электронов, а также от теплосодержания мельчайших частиц материала электродов.

Процесс резки плазменной струей заключается в выплавлении материала по линии реза и удалении давлением струи расплавленного или перегретого до испарения материала. Механизм плазменного нагрева основан на теплообмене между "горячими" частицами плазмы и относительно холодным материалом. Так же как и при газовом пламени, нагрев плазменной струей осуществляется за счет теплопроводности, лучеиспускания и конвекции. Однако в отличии от газопламенного, плазменный нагрев разрезаемого материала, помимо энергии движения частиц, сообщает энергию, ранее затраченную на диссоциацию.

Скорость резки плазменной струей зависит от характера передачи ею теплоты разрезаемому материалу и от параметров режима резки - силы тока, напряжения, расхода газа, диаметра и длины канала сопла и расстояния от острия электрода до горлового сечения сопла.

С увеличением силы тока эффективная мощность плазменной струи возрастает, увеличение напряжения в значительно меньшей степени влияет на эффективную мощность и скорость резки. На оба параметра резки сильно влияет мощность плазменной струи. Чем выше электрическая мощность дуги, диаметр сопла и расход плазмообразующего газа, тем выше эффективная тепловая мощность струи и скорость резки.

Длина дуги слабо влияет на эффективную мощность плазменной струи. Состав газа оказывает очень большое влияние на повышение скорости резки. Так, например, добавка к аргону 20% азота способствует значительному повышению эффективности резки. Существенное влияние на эффективность резки оказывает также расстояние от сопла плазмотрона до разрезаемого материала.

При резке нержавеющей стали толщиной 5 мм, током 300 А, с использованием смеси из 80% аргона и 20% азота скорость резки достигает 65 м/ч. Резку ведут при минимальном зазоре между соплом и металлом, в некоторых случаях даже касаясь торцом сопла поверхности металла. Рез получается очень узкий, равный в верху диаметру канала сопла. В нижней части ширина реза меньше, чем в верхней. Дугу возбуждают кратковременным касанием концом электрода кромок сопла, для чего в головне имеется устройство для осевого перемещения вольфрамного электрода вниз. Сначала в мундштук пускают газ, затем, опуская электрод, возбуждают дугу. В первоначальное положение электрод возвращается под действием пружины. Резка выполняется ручным способом или на резательных машинах, применяемых для плазменной резки.

Плазменная резка преимущественно используется для резки металлов сравнительно небольшой толщины (3-5 мм) и неэлектропроводных материалов. При плазменной резке нержавеющей стали толщиной 0,5-3 мм для получения узкого чистого реза, необходима плазменная струя с высокой концентрацией энергии в сопле. Поэтому используют сопла с узким каналом, диаметром 1 мм и длиной 5 мм. В качестве плазмообразующего газа служат аргонно-азотные смеси. Скорость резки должна быть максимальной, при которой обеспечивается прорезаемость и отсутствуют шлаки с обратной стороны реза. Режимы резки при этом указаны в таблице 83*.

Сравнительно небольшие скорости резки плазменной струей средних толщин металла позволяют рекомендовать этот способ главным образом для резки малых толщин (менее 5 мм) высоколегированной стали и алюминиевых сплавов, которые, при небольших толщинах, с большей производительностью режутся плазменной проникающей дугой.

Главная же область применения плазменной струи в процессах резки - резка различных неметаллических материалов небольших толщин, огнеупоров, керамики и пр.


Новости
В продаже появились источники бесперебойного питания:

инверторы "ПРОГРЕСС", "СОЮЗ"

Инверторный сварочный аппарат СТРАТ
подробнее...

Copyright © 2006 ЗАО Сант
webmaster
Rambler's Top100