Плазменный сварочный аппарат – как он творит чудеса?
1 Что такое плазменная сварка?
Чтобы разобраться с этим термином, нужно понять, что такое плазма. Ионизированный газ, который состоит из нейтральных атомов и электрически заряженных ядер и электронов, называется плазмой. На сегодняшний день этот вид сварки считается наиболее качественным и прогрессивным. Он широко используется во всех сферах промышленности.
Этот метод можно применять для пайки, для сварки тугоплавких листовых металлов толщиной до 1 мм, для сварки металлов с неметаллами, для резки. Поскольку используется сварочный аппарат, плазма которого отличается очень высокой температурой и широким спектром технологических свойств, то такой вид сварки имеет ряд преимуществ перед другими технологиями.
2 Оборудование для плазменной сварки
Плазменная сварка характеризуется повышенной производительностью, более высокой стабильностью горения дуги, небольшой зоной термического влияния, более низкой деформацией при сварке, пониженным расходом защитных газов. Оборудование для плазменной сварки гораздо компактнее, что заметно повышает мобильность и скорость сварочных работ. Присутствие водорода в плазменной струе улучшает качество сварного шва, но, в то же время, водород чрезвычайно взрывоопасен.
Плазматрон для сварки имеет пониженный ресурс работы сопла из-за высокой теплопроводности дуги. Это, пожалуй, все недостатки. Аппарат для плазменной сварки бывает двух видов: с дугой прямого действия и косвенного. Поскольку плазменная дуга аппарата прямого действия имеет цилиндрическую форму и совмещена со столбом струи, такие аппараты отличаются повышенной тепловой мощностью и температурой дуги, а также более эффективной системой охлаждения.
КПД таких плазматронов гораздо выше, чем у аппаратов с дугой косвенного действия, за счет привлечения дополнительного тепла при сваривании посредством электрического тока. Вследствие этого, такие устройства следует применять при резке, сварке, наплавке, а аппараты с дугой косвенного действия – для нагрева или напыления.
3 Современный взгляд на сварочные работы
Проводившиеся исследования по использованию малоамперных дуг для сварки привели к появлению технологии микроплазменной сварки. Она использует малоамперные токи, горящие в импульсном режиме, и применяется для сваривания тонколистовых материалов. Микроплазменный сварочный аппарат использует вольфрамовый электрод, который рассчитан на токи малой силы, что характеризуется малым тепловыделением, и металл не прожигается. Таким способом можно сваривать листы меди, титана, тантала, молибдена и даже золота толщиной 0,03-0,8 мм.
Такая сварочная технология применяется в атомной, газовой, медицинской, электронной и других отраслях. Судя по всему, эта технология так и будет чуть ли не единственным способом соединения тонколистовых металлов в течение ближайших десятилетий.
Технология описываемой сварки сопряжена с особой опасностью поражения электрическим током высокого напряжения, что может привести к судорогам мышц и остановке сердца. Чтобы этого избежать, следует носить защитную спецодежду и соблюдать правила техники безопасности. Сварочный аппарат не должен иметь изоляционных дефектов. При сварочных работах возникает очень яркий свет, поэтому для защиты глаз необходимо надевать защитный щиток.