Плазменная дуговая сварка

Источником тепла в этом виде сварки является плазменная струя, получаемая при ионизации рабочего газа в промежутке между электродами, одним из которых может быть свариваемое изделие. Либо оба электрода находятся в плазменной горелке — плазмотроне. Струя плазмы сжимается и ускоряется под действием электромагнитных сил, оказывая на свариваемое изделие как тепловое, так и газодинамическое воздействие. Помимо собственно сварки этот способ часто используется для технологических операций наплавка, напыление и резка.

Плазменной струей можно сваривать практически все металлы в нижнем и вертикальном положениях, В качестве плазмообразующего газа используют аргон или гелий, которые также могут быть и защитными. К преимуществам плазменной сварки относятся:

• высокая производительность;
• малая чувствительность к колебаниям длины дуги;
• устранение включений вольфрама в металле шва.

Без скоса кромок можно сваривать металл толщиной до 15 мм с образованием провара специфической формы. Это объясняется образованием сквозного отверстия в основном металле, через которое плазменная струя выходит на обратную сторону изделия. Расплавляемый в передней части сварочной ванны металл давлением плазмы перемещается вдоль стенок сварочной ванны в ее хвостовую часть, где кристаллизуется, образуя шов. По существу процесс представляет собой прорезание изделия с заваркой места резки.

Плазменной струей можно сваривать стыковые и угловые швы. Стыковые соединения на металле толщиной до 2 мм можно сваривать с отбортовкой кромок, при толщине свыше 10 мм рекомендуется делать скос кромок. В случае необходимости используют дополнительный металл. Для сварки металла толщиной до 1 мм успешно используют микроплазменную сварку струей косвенного действия, в которой сила сварочного тока равна 0,1-10А.

Для плазменной дуговой сварки применяются следующие газы и газовые смеси:

• аргон;
• гелий;
• аргон-гелий (Ar-He);
• аргон-водород (Ar-H₂).

Аргон (Ar)

Аргон (Ar) является основным газом при плазменной резке из-за низкого ионизационного потенциала, который обеспечивает легкий и надежный запуск оборудования.

Аргонно-гелиевые смеси

Аргонно-гелиевые смеси применяются в тех случаях, когда требуется большое выделение тепла.

Выбор защитного газа зависит от типа и толщины свариваемого металла. При сварке алюминия, углеродистой стали и меди применяются одновременно аргон, гелий и аргонно-гелиевые смеси.