Плазменная сварка — это процесс дуговой сварки, при котором для соединения металлов используется плазменная горелка. Принцип этого метода заимствован из технологии GTAW, также известной как сварка TIG, при которой электрическая дуга зажигается между электродом и заготовкой.
Давайте копнем глубже и узнаем, что такое плазменная сварка.
Что такое плазменная сварка?
Плазменно-дуговая сварка (PAW) — это процесс сварки плавлением, в котором для сварки металлов используется неплавящийся электрод и электрическая плазменная дуга. Подобно TIG, электрод обычно изготавливается из торированного вольфрама. Его уникальная конструкция горелки дает более сфокусированный луч, чем при сварке TIG, что делает ее отличным выбором для сварки как тонких металлов, так и для создания глубоких узких сварных швов.
Плазменная сварка часто используется для соединения нержавеющей стали, алюминия и других металлов, сложных в сварке. Подобно кислородно-топливной сварке, этим аппаратом также можно резать металл (плазменная резка), что делает его универсальным инструментом для производителей.
Процесс плазменной дуговой сварки
Технологич плазменной дуговой сварки основана на принципе зажигания дуги между неплавящимся вольфрамовым электродом и заготовкой. Плазменное сопло имеет уникальную конструктивную особенность, в которой электрод расположен внутри корпуса горелки.Это позволяет плазме дуги выходить из факела отдельно от оболочки защитного газа.
Кроме того, узкое отверстие сопла увеличивает скорость потока плазмообразующего газа, обеспечивая его более глубокое проникновение. Хотя присадочный металл обычно подается на переднюю кромку сварочной ванны, это не относится к созданию корневых швов.
Сложность плазменной сварочной горелки отличает ее от газовой вольфрамовой дуговой сварки. Плазменные сварочные горелки работают при очень высоких температурах , из-за которых их сопло может расплавиться, поэтому необходимо всегда использовать водяное охлаждение. Хотя этими горелками можно управлять вручную, в настоящее время большинство современных плазменных сварочных горелок предназначены для автоматической сварки.
Наиболее распространенными дефектами, связанными с плазменной сваркой, являются вольфрамовые включения и подрезы. Включения вольфрама возникают, когда сварочный ток превышает возможности вольфрамового электрода и мелкие капли вольфрама захватываются металлом шва. Подрезы обычно связаны со сваркой PAW в режиме замочной скважины, и их можно избежать, используя активированные флюсы.
Режимы работы плазменно-дуговой сварки
При плазменной сварке используются три режима работы, при которых она может работать при различных токах:
✅ Микроплазма (0,1 – 15А)
В этом рабочем режиме можно запускать дуги при малых токах, стабильно при длине дуги до 20 мм.
✅ Микроплазменная сварка применяется для соединения тонких листов толщиной до 0,1 мм, что оптимально для создания проволочных сеток с минимальными деформациями.
✅ Средний ток (15 – 200А)
Характеристики плазменной дуги очень похожи на сварку TIG, но дуга более жёсткая, поскольку узкое отверстие горелки сдерживает плазму. Мы можем увеличить проплавление сварочной ванны, увеличив скорость потока плазмы, но это увеличивает риск загрязнения защитным газом.
✅ Режим среднего тока или плавления обеспечивает лучшее проникновение, чем TIG, и улучшенную защиту. Единственным недостатком является то, что горелка требует обслуживания и более громоздка по сравнению с горелкой TIG.
✅ Режим замочной скважины (более 100А)
Мощный плазменный пучок используется для включения сильноточного режима, также известного как замочная скважина, путем увеличения расхода газа и сварочного тока. Этот режим обеспечивает глубокое проплавление за один проход (толщиной до 10 мм для некоторых материалов) для создания однородной сварочной ванны из расплавленного металла.
Подобно электронно-лучевой сварке, режим замочной скважины отлично подходит для сварки более толстых материалов на высоких скоростях. Чтобы гарантировать качественные сварные швы, обычно добавляют присадочный материал. Его области применения включают механизированную сварку, позиционную и сварку труб.