Плазматрон для сварки

Основные виды аппаратов, применяемые для плазменной сварки. Технические характеристики и особенности

Плазменная сварка – один из наиболее современных видов сварки. Такая сварка осуществляется с помощью плазмы, возникающей в газовой среде при наличии там электрической дуги. Этот процесс включает ионизацию рабочего газа, который под давлением переходит в состояние плазмы.

Особенностью процесса является то, что сварка происходит при очень высокой температуре, достигающей 30 тысяч градусов. Благодаря этому, с помощью плазменной сварки можно сваривать детали большой толщины (до 9 мм) из особо прочных металлов.

Устройство и основные типы аппаратов

В общем случае в состав оборудования для плазменной сварки входят:

Горелка представляет собой сложное устройство, в котором устанавливается электрод, имеются трубопроводы для подачи газов и охлаждающей жидкости, а также проходит электрический кабель, по которому к электроду подается напряжение питания.

Схема плазменной сварки

Конструкция горелки зависит от мощности аппарата. В аппаратах малой мощности используются горелки с выдвижным катодом, который с помощью кнопки управления может замыкаться на анод-сопло и возбуждать дугу.

Для ручной плазменной сварки используются горелки, которые имеют вид пистолета. Такое устройство удобно держать в руках. Для плазменно-водяной сварки используется горелка в виде пистолета с разрядной камерой и парообразующим устройством.

Для более мощных аппаратов используются горелки с неподвижным катодом. Основные ее части:

  • катод;
  • полость для рабочего газа;
  • полость для защитного газа;
  • анод (с полостью для охлаждения);
  • корпус.

Примерная стоимость горелок для плазменной сварки на Яндекс.маркет

Горелки для мощных аппаратов не имеют ручек, поскольку они крепятся непосредственно на манипуляторах или станках для сварки.

В аппаратах в качестве источника питания чаще всего используются инверторы, которые почти полностью вытеснили трансформаторные источники. Современные импульсные преобразователи на IGBT-транзисторах обеспечивают стабильный рабочий ток, который может регулироваться для различных рабочих режимов работы аппарата.

Примерная стоимость инверторов для плазменной сварки на Яндекс.маркет

Для образования плазмы используются воздух, кислород, аргон и азот.

Для защиты ванны сварки применяют инертные газы – азот, аргон, пары спирта или ацетона.

Кабель-пакет предназначен для соединения аппарата с горелкой. В кабель-пакете размещаются:

  • шланги для подачи рабочего и защитного газов;
  • шланги для подачи и отвода водяного охлаждения;
  • провода подачи основного тока;
  • провода запуска дуги;
  • цепи системы управления.

В бытовых аппаратах к горелке подключаются только цепи подачи тока. Поэтому в этом случае говорят просто о кабеле питания.

Аппараты прямого и косвенного действий

В зависимости от способа горения дуги различают аппараты:

  • прямого действия;
  • косвенного действия.

В аппаратах первого вида электрическая дуга возбуждается между электродом и свариваемой деталью. При этом дуга вначале возбуждается при малых токах между соплом и деталью, а после касания плазмой детали образуется основная дуга. Питание дуги может осуществляться как постоянным, так и переменным током. Возбуждение дуги осуществляется, как правило, с помощью дополнительного осциллятора.

При сварке вторым способом источник питания подключается к электроду и соплу горелки. В результате между ними образуется электрическая дуга, а на выходе горелки – струя плазмы. Интенсивность струи регулируется давлением газа. Возникновение мощной плазменной струи объясняется тем, что газ, переходя из одного состояния в другое, расширяется почти в 50 раз. Этот способ менее распространен, хотя он и имеет свои достоинства, а именно:

  • обеспечивается устойчивая работа при малых токах;
  • уменьшается потребление газа;
  • при работе отсутствует разбрызгивание.

Разделение аппаратов по мощности

Аппараты плазменной сварки делятся на виды в зависимости от их мощности. При этом за меру мощности принимают ток сварки в плазменной дуге.

Различают аппараты, работающие:

  • на малом токе (до 25 А);
  • на среднем токе ( до 150 А);
  • на большом токе (свыше 150 А).

Аппараты первого вида (микроплазменные) работают при токах от 100 мА до 25 А. Это относительно простые аппараты, имеющие диаметр сопла от 1,3 до 3 мм, работают на постоянном токе. В качестве рабочего газа такие устройства используют водные растворы спирта или ацетона. Катод в таких аппаратах выполняется из меди с добавлением гафния.

Микроплазменные аппараты могут использоваться как для сварки ювелирных изделий, так и для резки металлов толщиной до 9 мм.

Аппараты среднего тока (50-150 А) в основном используются для резки металлов. В качестве рабочего газа в них применяют воздух. Такие устройства имеют более сложные источники питания с режимом малого тока для создания дежурной дуги, горелки с легированным вольфрамовым катодом. Для запуска дуги в таких аппаратах используются высоковольтные блоки.

Аппараты, имеющие дугу с током более 150 А, применяются в промышленности. В них используются вольфрамовые катоды, легированные редкоземельными элементами, способствующими уменьшению работы выхода электронов. Такие аппараты обычно являются частью роботизированных комплексов, выполняющих работы в судостроении или ядерной энергетике.

Описание аппаратов

На рынке имеется большое число различных компаний, которые продают свои изделия. Однако большая часть этих изделий предназначена для резки металлов. При этом часто они обозначаются как аппараты для плазменной сварки. Но в дальнейшем оказываются резаками (cut). С другой стороны, большинство сварочных аппаратов имеют функцию резки металлов. Например, аппараты Горыныч, Мультиплаз 4000 и Plazarium SP3, кроме сварки, могут производить и резку металла. При этом в качестве газообразующей жидкости используется вода.

Характеристики некоторых аппаратов плазменной сварки приведены в таблице.

Наименование Компания Ток, А Рпот, кВт Газ/Защитн. ВЧ-поджиг Вес, кг Цена, тыс. руб.
Горыныч, ГП-37-10 АСпромт, Россия 10 2,5 Вода + спирт _ 5,4 29
Plazarium SP3 Плазариум, Россия 4-12 2,6 Вода + бензин _ 6 68,9
Мультиплаз 4000 Мультиплаз, Россия 10-180 4 Вода + спирт _ 28 105
SBI PMI 50 TL Basic SBI, Австрия 0,5-50 5 Ar/Ar + He + 47 Договор
Microplasma 20 EDM, Германия 0,1-20 50 Газ + 50 598
SBI PMI 500 TL SBI, Австрия 5-500 20 Ar/Ar + He + 115 Договор

Первые три аппараты производятся в России. В качестве плазмообразующей среды в них используются пары водно-спиртового (Горыныч и Мультиплаз 4000) или водно-бензинового (Plazarium SP3) растворов. Первые два устройства можно отнести к микроплазменному типу (ток плазмы менее 25 А), а третий аппарат можно считать аппаратом средней мощности. Необходимо отметить, что каждая из компаний производит целую линейку аппаратов, имеющих различную мощность. Например, в семействе аппаратов Мультиплаз имеются более мощные устройства 7500 и 15000, которые соответственно потребляют большую мощность и имеют больший вес.

Далее в таблице приведены характеристики профессиональных аппаратов австрийской и немецкой компаний. Аппараты серии PMI предназначены для микроплазменной точечной и шовной сварки. Программное обеспечение аппарата сохраняет до 50 режимов работы агрегата. С помощью контроллера осуществляется большое количество автоматических регулировок рабочего цикла сварки, в том числе продувка газа перед работой и после сварки, регулировка режима установки рабочего тока. Основные параметры сварки отображаются на сенсорном дисплее. Там же отображаются сигналы об ошибках или предупреждения. Возможно подключение к компьютеру и управление процессом дистанционно. В таких аппаратах присутствуют устройства ВЧ-поджига дуги.

Примерная стоимость аппаратов для сварки серии PMI на Яндекс.маркет

В таблице приведены характеристики аппарата SBI PMI 50 TL Basic и более мощного SBI PMI 500 TL с максимальным током плазмы в 500 А. Такие мощные аппараты чаще всего используются в роботизированных производственных установках.

Еще более продвинутыми являются аппараты для плазменной сварки типа Microplasma немецкой компании EDM . В продаже имеется несколько моделей с токами до 20, 50 и 120 А. В таблице приведены данные для аппарата типа Microplasma 20. Агрегат такого типа предназначен для микроплазменной сварки постоянным током. С его помощью можно производить наплавку и соединение листов, фольги, сетки из Fe, Ni, Cu, Ag, Ti и их сплавов. Аппарат Microplasma 20 может быть использован при производстве и ремонте в авиационной, аэрокосмической отраслях, а также в электротехнической, химической и медицинской промышленностях.

В аппаратах такого типа используется настройка сварочного тока с помощью потенциометра, регулировка параметров сварки (стартовый и сварочный токи, ток завершения сварки, время продувки газом), защита сварочной горелки с помощью реле, индикация параметров сварки на дисплее.

Горелка подсоединяется к аппарату Microplasma шлангами для подачи защитного газа и плазменного газа, а также подачи и отвода охлаждающей жидкости. Для охлаждения используется специальная деионизированная жидкость. Кабель управления сварочной горелкой подключается к аппарату с помощью 5-контактной розетки.

Как устроен и работает плазменный сварочный аппарат

Плазмой в физике называют четвертое состояние вещества после твердой, жидкой и газообразной форм, когда происходит частичная или полная ионизация среды из нейтральных до этого молекул и атомов с соблюдением условия квазинейтральности: равенства объемной плотности всех заряженных частиц.

В сварочной технике используются следующие свойства низкотемпературной (менее миллиона градусов по шкале Кельвина) плазмы:

очень высокая электрическая проводимость;

сильное влияние внешних магнитных полей на протекание в ней токов, способствующих образованию струй и слоев;

проявление коллективных эффектов, выражающихся преобладанием магнитных и электрических сил над гравитационными.

Принципы создания и работы плазменных горелок

У этого способа сварки источником разогрева металлов до температуры плавления является плазменная дуга из ионизированного газа, которая направляется в нужную сторону. Ее вырабатывает специальное устройство, называемое плазмотроном или плазменной горелкой.

Классификация по типу создания дуги

По принципу работы плазмотрон бывает прямого или косвенного действия.

В первом случае разность потенциалов внешнего поля генератора, создающего условия для образования дуги, прикладывается прямо к обрабатываемой детали и электроду газовой горелки. За счет этого повышается эффективность охлаждения конструкции.

При втором методе электрическое напряжение прикладывается только между частями горелки для создания струи плазмы. За счет этого требуется усложнять систему охлаждения соплового узла.

Читайте также  Функции костной ткани трубчатой кости

У плазматронов прямого действия вырабатывается дуга, приблизительно напоминающая цилиндрическую форму, немного расширяющуюся у поверхности обрабатываемого металла.

Внутри нейтрального электрического сопла происходит сжатие и стабилизация дуги. При этом сочетание тепловой и кинетической энергии плазмы формирует для нее повышенную мощность, позволяющую глубже проплавлять металл.

Горелки косвенного действия создают плазму в форме конической струи, окруженной факелом, направленным к изделию. Струю выдувает поток плазмы, исходящий из горелки.

Классификация по способам охлаждения горелок

Из-за высокой температуры плазмы применяют различные способы охлаждения деталей плазмотрона:

теплосъем за счет принудительной циркуляции воды.

Воздушное охлаждение менее затратное, а жидкостное — наиболее эффективное, но сложное.

Классификация по способам стабилизации дуги

Газовая горелка должна обеспечивать ровный, стабилизированный по величине и направлению температурный столб со строгой фиксацией его по оси сопла и электрода.

С этой целью разработано три вида конструкций сопла, использующих энергию:

3. магнитного поля.

При первом способе холодная струя газа, обдувая столб плазмы, охлаждает и одновременно сжимает его. В зависимости от направления струи газового потока создается стабилизация:

1. аксиальная — при параллельном обдуве столба;

2. вихревая, когда поток газа создается в перпендикулярном направлении.

Второй способ более эффективно обжимает дугу и применяется в плазмотронах, используемых для напыления металлов или резки.

Аксиальная стабилизация лучше подходит для сварки и наплавки металлов.

Схема двойной стабилизации сочетает в себе черты аксиальной и вихревой. При ее использовании существует возможность пропускать газ тремя способами:

только через основной центральный канал;

исключительно через внешний.

При каждом методе создаются разные схемы обжатия столба плазмы.

Водяная стабилизация использует встречные завихренные потоки жидкости. Образуемый при этом пар помогает создавать плазму с разогревом столба до 50 тысяч градусов по шкале Кельвина.

Существенным недостатком этого метода является интенсивное сгорание катода. Для таких устройств электрод делают из графита, разрабатывая механизмы его автоматического приближения к обрабатываемой детали по мере постоянного расхода длины.

Устройства плазмотронов с водяной стабилизацией отмечаются:

низкой надежностью системы подачи электрода;

трудоемкостью методов возбуждения дуги.

Магнитная стабилизация работает за счет направленного магнитного поля, расположенного поперек перемещения столба дуги. Ее эффективность самая низкая, а соленоид, встроенный в сопло, значительно усложняет схему плазмотрона.

Однако, магнитную стабилизацию применяют для придания вращательного движения анодному пятну внутри стенок сопла. Это позволяет уменьшать эрозию материала сопла, которая влияет на чистоту струи плазмы.

Все рассмотренные выше конструкции плазматронов относятся к дуговым. Но существует еще один вид подобных устройств создания плазмы за счет энергии высокочастотного тока, проходящего по катушке индуктора. Такие плазматроны называются индукционными (ВЧ) и они не требуют наличия электродов для создания разряда дуги.

Они не обладают особыми преимуществами в воздействии на обрабатываемые металлы по сравнению с дуговыми устройствами и используются для решения отдельных технологических процессов, например, выработки чистых порошковых металлов.

Конструктивные особенности горелок

Работу одного из видов плазменной горелки позволяет объяснить приведенный ниже рисунок.

Плазменная дуга при сварке создается внутри защитной атмосферной оболочки, образованной подачей в рабочую зону вдуваемого газа. Им чаще всего выбирают аргон.

Плазмообразующим газом (источником ионизации) может работать:

смеси перечисленных газов.

Следует учитывать, особенности их эксплуатации:

из воздуха выделяются нитриды и озон;

азот при больших температурах вредно влияет на экологию.

В качестве материала для электродов чаще всего выбирают вольфрам из-за наиболее подходящих механических свойств и стойкости к высоким температурам.

Газовое сопло закрепляется в горелке и обдувается защитным потоком. По гидравлическим магистралям нагнетается холодная жидкость и отводится нагретая.

Токоведущие провода подводят к электродам электрическую энергию постоянного либо переменного тока.

Чтобы питать плазмообразующую дугу подключают источник тока с напряжением порядка 120 вольт для сварки и около 300 на холостом ходу — для резки.

Устройство плазменного генератора

Для запуска плазматрона может использоваться переменный или постоянный ток. В качестве примера рассмотрим работу генератора от обычной сети электроснабжения 220 вольт.

Балластный резистор ограничивает ток питания. Дроссель регулирует нагрузку. Диодный мост преобразует переменное напряжение для поддержания дежурной дуги.

Воздушный компрессор подает защитный газ в горелку, а гидравлическая система охлаждения обеспечивает циркуляцию жидкости в магистралях плазматрона для поддержания эффективного теплосъема.

Техника выполнения плазменной сварки и резки

Для зажигания и поддержания сварочной дуги используют энергию электрического тока, а для ее бесконтактного возбуждения — осциллятор (источник колебаний).

Применение дежурной дуги между электродом и соплом позволяет значительно облегчать процесс запуска плазмы.

Подобная сварка позволят соединять практически все металлы и сплавы, расположенные в нижней или вертикальной плоскости.

Без предварительной обработки кромок на скос можно сваривать заготовки с толщиной до 15 мм. При этом образуется характерный провар со специфическими формами благодаря выходу плазменной струи за пределы обратной стороны свариваемой детали через сквозные прорези.

Фактически сварка плазмой в большинстве случаев представляет собой двойной непрерывный процесс:

прорезания материала заготовок;

заварки места разреза.

Технология резки основана на:

расплаве слоя металла в месте обработки;

выдувания жидкой фракции потоком плазмы.

Толщина металла влияет на технологию резки. Для тонких изделий применяют дугу косвенного метода, а при более толстых лучше работают плазмотроны прямого подключения.

Плазменная резка наиболее экономична для всех металлов, включая углеродистые стали.

Для выполнения плазменной сварки и резки разработаны автоматизированные линии и ручные установки.

Виды плазменной сварки

На мощность создаваемой дуги влияет сила применяемого тока. По ее величине определяют три вида сварки:

3. на больших токах.

Микроплазменная сварка

Она работает на токах, ограниченных величинами 0,1÷25 ампер. Эта технология используется в радиоэлектронике, приборостроении, ювелирном деле, изготовлении сильфонов, мембран, термопар, фольги, тонкостенных труб и емкостей, позволяя прочно соединять детали толщиной 0,2÷5 мм.

Для обработки разных материалов подбираются сочетания плазмообразующих и защитных газов, степень сжатия дуги, приближение к аноду. При обработке особенно тонких материалов используется режим импульсной работы при малоамперном питании дуги с подачей разнополярных импульсов тока.

Во время прохождения импульса одной полярности происходит наплавка или сварка металла, а при паузе за счет смены направления идет остывание и кристаллизация металла, создается сварная точка. Для ее хорошего образования оптимизируется процесс подачи тока и паузы. В сочетании с регулировкой амплитуды и удалением электрода это позволяет достичь высокого качества соединения различных металлов и сплавов.

Для выполнения микроплазменной сварки разработано много технологий, учитывающих разные углы наклона плазмотронов, создания поперечных колебаний для разрушения оксидных слоев, перемещение сопла относительно обрабатываемого шва и другие способы.

Сварка плазмой при средних токах 50÷150 ампер используется в промышленном производстве, машиностроении и ремонтных целях.

Высокие токи от 150 ампер используются для плазменных сварок, осуществляющих в промышленных условиях обработку легированных и низкоуглеродистых сталей, сплавов меди, титана, алюминия. Она позволяет снизить затраты на разделку кромок, повысить производительность процесса, оптимизировать качество швов по сравнению с электродуговыми способами соединений.

Плазменная наплавка металлов и напыление поверхностей

Отдельные детали машин требуют обеспечения высокопрочных или стойких к высоким температурам либо агрессивным средам поверхностей. С этой целью их покрывают защитным слоем дорогостоящего металла способами плазменной обработки. Для этого подготовленная проволока или порошок в мелких гранулах вводится в поток плазмы и распыляется в расплавленном состоянии на обрабатываемую поверхность.

Достоинства этого метода:

способность плазмы расплавлять любые металлы;

возможность получать сплавы разных составов и создавать многослойные покрытия;

доступность обработки форм любых габаритов;

удобство регулировок энергетических характеристик процессов.

Преимущества плазменной сварки

Очаг дуги, создаваемый при плазменной сварке, отличается от обычной электрической:

1. меньшей контактной площадкой на обрабатываемом металле;

2. бо́льшим тепловым воздействием благодаря приближению к цилиндрической форме;

3. повышенным механическим давлением струи на металл (примерно в 6÷10 раз);

4. способностью поддержания горения дуги на низких токах, вплоть до 0,2 ампера.

По этим четырем причинам плазменная сварка считается более перспективной и многоцелевой при обработке металлов. Она обеспечивает лучшее расплавление внутри уменьшенного объема.

Дуга плазмы обладает наиболее высокой концентрацией температуры и позволяет резать и сваривать металлы повышенной толщины даже при определенных увеличениях расстояния от сопла горелки до обрабатываемого изделия.

Кроме того, устройства плазменной сварки отличаются:

относительно небольшими габаритами;

надежностью в работе;

простотой регулирования мощности;

быстрым прекращением рабочего режима.

Недостатки

Высокая стоимость оборудования ограничивает широкое внедрение плазменной сварки во все отрасли производства и среди маленьких предприятий.

Плазмотроны от компании Техноплазма

ООО «Техноплазма» предлагает предприятиям апробированные плазмотрон собственного производства. Плазмотроны используются в технологиях сварки и наплавки деталей из сталей, цветных сплавов на прямой и обратной полярности.

Наше предприятие обладает большим опытом в разработке и изготовлении плазмотронов прямой и обратной полярности для сварки и наплавки изделий из стали и цветных сплавов. Плазмотроны используются при сварке без присадочного материала, а также с присадочным материалом в виде проволоки. В плазмотронах для наплавки в качестве присадочного материала может быть использована проволока, а также порошковые материалы. Плазмотроны отличаются малыми габаритами и используются при работах в ограниченном пространстве. Предприятие принимает заказы на разработку и изготовление плазмотронов для сварочных и наплавочных процессов.

  • Объединение разрабатывает технологии и изготавливает оборудование для автоматической сварки кольцевых и прямолинейных швов деталей из алюминия, черных и нержавеющих сталей с использованием технологий сварки плавящимся электродом, аргонодуговой, плазменной сварки.
  • Выполняем работы по механизации и автоматизации наплавочных процессов при ремонте и упрочнении деталей, в основу которых заложены перечисленные выше технологии, а также технологии сварки под слоем флюса.Объединение разрабатывает и изготавливает плазмотроны мощностью до 6 кВт для ручной и механизированной сварки и наплавки деталей на прямой и обратной полярности.
Читайте также  Ремонт сварочной техники

Плазмотроны для работы на прямой полярности отличаются малыми габаритами и высокой надежностью в работе.

Плазмотрон для механизированной сварки и наплавки (ПД 008)

Плазмотрон для механизированной сварки и наплавки (ПД 008)

  • Полярность — прямая.
  • Диаметр плазмообразующего сопла — 4 мм.
  • Номинальный ток прямой дуги — 220 А.
  • Максимальный ток — 250 А.
  • Ток дежурной дуги — 50…80 А.
  • Расстояние от торца защитного сопла плазмотрона до поверхности детали — 10…15 мм.
  • Расход плазмообразующего газа (аргона) 2…4 л/мин, расход защитного газа (аргона) 15…18 л/мин.
  • Плазмотрон имеет модификацию для наплавки порошковыми сплавами, а также модификацию для ручной сварки — наплавки.
  • Плазмотрон без присоединительных трубок имеет следующие размеры: (ДхВхШ) 41х67х24 мм.

Цена плазмотрона 45000 рублей, может оснащаться узлом снятия одной гайкой

Плазмотрон для механизированной сварки и наплавки (ПД 012)

Плазмотрон для механизированной сварки и наплавки (ПД 012)

  • Полярность — прямая.
  • Диаметр плазмообразующего сопла — 4 мм.
  • Номинальный ток прямой дуги — 220 А.
  • Максимальный ток — 250 А. Ток дежурной дуги — 50…80 А.
  • Расстояние от торца защитного сопла плазмотрона до поверхности детали — 10…15 мм.
  • Расход плазмообразующего газа (аргона) 2…4 л/мин, защитного газа (аргона) 15…18 л/мин, транспортирующего газа (аргона) 6…8 л/мин.
  • Плазмотрон имеет модификацию для наплавки порошковыми сплавами, а также модификацию для ручной сварки — наплавки.
  • Плазмотрон без присоединительных трубок имеет следующие размеры: (ДхВхШ) 55х60х16 мм.

Цена плазмотрона 48500 рублей, может оснащаться узлом снятия одной гайкой.

Плазмотрон для механизированной сварки и наплавки (ПДНЗ 020)

Плазмотрон для механизированной сварки и наплавки (ПДНЗ 020)

  • Полярность — прямая.
  • Диаметр плазмообразующего сопла — 4(5) мм.
  • Номинальный ток прямой дуги — 280…300 А.
  • Максимальный ток — 350 А.
  • Ток дежурной дуги — 50…80 А.
  • Расстояние от торца защитного сопла плазмотрона до поверхности детали — 12…15 мм.
  • Расход плазмообразующего газа (аргона) 2…4 л/мин, защитного газа (аргона) 18…20 л/мин.
  • Плазмотрон имеет модификацию для наплавки порошковыми сплавами с подачей наплавочного материала одновременно с защитным газом в защитное сопло и с подачей наплавочного материала транспортирующим газом (расход газа 8…12 л/мин) в прямую сжатую дугу.
  • Плазмотрон без присоединительных трубок имеет следующие размеры: (ФхН) 50х142 мм.

Цена плазмотрона 54500 рублей, не изготавливается в ручном исполнении и не оснащается узлом снятия одной гайкой.

Плазмотрон для механизированной сварки и наплавки (ПД 08)

Плазмотрон для механизированной сварки и наплавки (ПД 08)

  • Полярность — прямая и обратная.
  • Диаметр плазмообразующего сопла — 4(5) мм.
  • Номинальный ток прямой дуги — 300 А.
  • Максимальный ток — 350 А.
  • При обратной полярности дуга возбуждается между электродом плазмотрона и деталью.
  • Расстояние от торца защитного сопла плазмотрона до поверхности детали — 10…15 мм.
  • Расход Плазмообразующего газа (аргона) 2…5 л/мин, защитного газа (аргона) 15…20 л/мин.
  • Плазмотрон без присоединительных трубок имеет следующие размеры: (ФхН) 59х90 мм.

Цена плазмотрона 85000 рублей, не изготавливается в ручном исполнении, может оснащаться узлом снятия одной гайкой.

Плазмотрон для механизированной сварки и наплавки (ПД 09)

Плазмотрон для механизированной сварки и наплавки (ПД 008)

  • Плазмотрон для механизированной сварки и наплавки (ПД 09).
  • Полярность — прямая и обратная.
  • Диаметр плазмообразующего сопла — 4(5) мм.
  • Номинальный ток прямой дуги — 180 А.
  • Максимальный ток — 200 А.
  • При обратной полярности дуга возбуждается между электродом плазмотрона и деталью.
  • Расстояние от торца защитного сопла плазмотрона до поверхности детали — 10…15 мм.
  • Расход плазмообразующего газа (аргона) 2…5 л/мин, защитного газа (аргона) 15…20 л/мин.
  • Плазмотрон без присоединительных трубок имеет следующие размеры: (Диаметр х Высота) 45х67 мм.
  • Цена плазмотрона 118850 рублей, не изготавливается в ручном исполнении

Плазмотрон для механизированной сварки и наплавки (ПД 015)

Плазмотрон для механизированной сварки и наплавки (ПД 008)

  • Плазмотрон для механизированной сварки и наплавки (ПД 015).
  • Полярность — прямая. Диаметр плазмообразующего сопла — 3(4) мм.
  • Номинальный ток прямой дуги — 180 А.
  • Максимальный ток — 220 А.
  • Ток дежурной дуги — 50…80 А.
  • Расстояние от торца защитного сопла плазмотрона до поверхности детали — 10…15 мм.
  • Расход Плазмообразующего газа (аргона) 2…4 л/мин, расход защитного газа (аргона) 15…18 л/мин.Плазмотрон имеет модификацию для наплавки порошковыми сплавами. Плазмотрон отличается тем, что плазмообразующее сопло расположено на боковой цилиндрической поверхности анода. Без присоединительных трубок имеет следующие размеры: (Диаметр х высота) 22х59 мм.Цена плазмотрона 73700 рублей, не изготавливается в ручном исполнении.

Плазмотрон для механизированной сварки и наплавки (ППН-1-01)

Плазмотрон для механизированной сварки и наплавки (ПД 008)

  • Плазмотрон для механизированной сварки и наплавки (ППН-1-01).
  • Полярность — прямая. Диаметр плазмообразующего сопла — 3(4) мм.
  • Номинальный ток прямой дуги — 250 А.
  • Максимальный ток — 280 А.
  • Ток дежурной дуги — 50…80 А.
  • Расстояние от торца защитного сопла плазмотрона до поверхности детали — 10…15 мм.
  • Расход плазмообразующего газа (аргона) 2…4 л/мин, расход защитного газа (аргона) 15…18 л/мин.Плазмотрон имеет модификацию для наплавки порошковыми сплавами. Плазмотрон без присоединительных трубок имеет следующие размеры: (Диаметр х Высота) 44х83 мм.Цена плазмотрона 75720 рублей, не имеет ручного исполнения.

Плазмотрон для механизированной сварки и наплавки (ПД 005)

Плазмотрон для механизированной сварки и наплавки (ПД 008)

  • Плазмотрон для механизированной сварки и наплавки (ПД 005).
  • Полярность — прямая. Диаметр плазмообразующего сопла — 3(4) мм.
  • Номинальный ток прямой дуги — 220 А. Максимальный ток — 250 А.
  • Ток дежурной дуги — 50…80 А.
  • Расстояние от торца защитного сопла плазмотрона до поверхности детали — 10…15 мм.
  • Расход плазмообразующего газа (аргона) 2…4 л/мин, защитного газа (аргона) 15…18 л/мин.Плазмотрон имеет модификацию для наплавки порошковыми сплавами, а также модификацию для ручной сварки — наплавки. Плазмотрон без присоединительных трубок имеет следующие размеры: (Диаметр х Высота) 28х98 мм.Цена плазмотрона69680 рублей.

Узел крепления плазмотрона с помощью накидной гайки обеспечивает быстрый его демонтаж (функция снятия одной гайкой). Этим узлом оснащаются, как правило, плазмотроны для механизированной сварки и наплавки, он крепится к изолированной пластине. При заказе плазмотрона с этой функцией необходимы данные для места его размещения относительно плазмотрона, а также данные для способа соединения с охлаждающими, газовыми шлангами и токоведущими кабелями. (Дополнить эскизом с присоединительными и габаритными размерами узла).

Стоимость дооснащения плазмотрона этим узлом — 12500 рублей.

Наши плазмотроны обладают высокой надежностью, просты в эксплуатации, обслуживании и дешевле плазмотронов иностранного производства. При поставке комплектуются расходными деталями, которые могут быть приобретены у нас по невысоким ценам.

Наплавка деталей из стали нашими плазмотронами может производиться на прямой и обратной полярности с использованием присадочных материалов в виде проволоки, порошка, комбинированной (одновременной) подачей этих материалов.

При использовании проволоки в качестве наплавочного материала могут быть использованы как низколегированные, так и высоколегированные марки проволок, включая коррозионностойкие. Наплавка может производиться проволокой из цветных сплавов на основе меди и её сплавов, алюминия и его сплавов. При наплавке деталей из стали выбор полярности плазмотрона делается с учетом химического состава материалов детали и наплавочной проволоки.

Плазмотроны могут обеспечить подачу порошка в зону наплавки одновременно с защитным газом, а также с подачей транспортирующим газом через отдельное фокусирующее сопло или отверстие с целью обеспечения максимального использования порошка в наплавочном процессе.

Для сварки и наплавки деталей в ограниченном пространстве предлагаем малогабаритные плазмотроны, позволяющие производить сварку или наплавку цилиндрических поверхностей на прямой полярности внутри отверстий диаметром от 60 мм., для плазмотрона ПД-015 – отверстия от 50 мм. Плазмотроны, работающие на обратной полярности, позволяют наплавлять цилиндрической поверхности в отверстиях диаметром от 100 мм. Длина наплавляемой поверхности не ограничена и зависит от конструктивных возможностей наплавочного оборудования.

Принимаем заказы на проектирование и изготовление плазмотронов для сварки и наплавки деталей по техническим условиям заказчика.

Что такое плазменный сварочный аппарат?

Время чтения: 6 минут

В середине прошлого века инженеры впервые нашли применение плазме, сконструировав плазмотрон промышленного типа. Сначала сварка с помощью плазмы применялась только в узких сферах вроде космонавтики. Но со временем она получила распространение и в остальных сферах производства. С развитием технического прогресса плазменная сварка стала доступна и частным мастерам. Сейчас любой желающий может приобрести плазменный сварочный аппарат для своих целей.

В этой статье мы подробно расскажем, что такое аппарат плазменной резки, какие существуют разновидности и каково его устройство.

Общая информация

Плазма – это ионизированный газ, по совместительству четвертое состояние вещества. Современные сварочные плазменные аппараты способны выдавать температуру от 5 до 10 тысяч градусов по Цельсию. Аппарат для плазменной резки и сварки часто называют плазмотроном. Плазмотрон может формировать три типа дуги: косвенную, смешанную или прямую.

Перед сваркой дугу специальным образом «закручивают», поскольку она склонна к распаду. После «закрутки» формируется тонкая стабильная дуга, поскольку газ ионизируется очень быстро. В конечном итоге получается очень мощная дуга, способная генерировать энергию в одной точке. Именно в этой точке происходит плавление основного металла.

Плазменная дуга способна нагреть практически любой металл, вне зависимости от его толщины и состава. Возможен нагрев до температуры плавления и даже до температуры кипения. Единственное условие – необходимо обеспечить достаточно мощную дугу.

Читайте также  Фитинги для канализационных пнд труб

Дополнительно зону сварки защищают с помощью другого газа, инертного. Это может быть азот, аргон или органические пары ацетона. Горелка плазмотрона сконструирована таким образом, что она может подавать защитный газ и плазму одновременно. Так что сварочная ванна защищается прямо во время проведения работ. Металл не окисляется и швы получаются очень качественными.

Из чего состоит?

Аппарат для плазменной сварки состоит из нескольких компонентов: источник питания, специальная сварочная горелка, катод и кабель-пакеты. Давайте рассмотрим их подробнее.

Источник питания

Плазменный сварочный аппарат прошлого поколения использовал обычный трансформатор в качестве источника питания. Такой источник сам по себе был немаленьким и тяжелым, поэтому существенно увеличивал конечные габариты и вес аппарата. В итоге плазменные аппараты старого образца были громоздкими и очень тяжелыми, что доставляло много проблем.

К счастью, прогресс не стоял на месте и со временем появились альтернативные источники питания на транзисторах. Их и стали применять в инверторах, полуавтоматах и, конечно, плазменных аппаратах. Благодаря такому прорыву удалось сконструировать компактные и легкие аппараты, которые к тому же стали еще функциональнее по сравнению со своими прошлыми «собратьями».

Современный источник питания, работающий на IGBT транзисторах, обеспечивает крайне стабильное горение дуги и позволяет точно и быстро регулировать сварочный ток с помощью одной рукоятки. Профессиональные плазменные аппараты снабжены дополнительным функционалом вроде бесконтактного поджига дуги или режим дежурной дуги при сварке на малом значении тока.

Сварочная горелка

Сварочная горелка – обязательный компонент при плазменной сварке и резке. Через нее осуществляется подача защитного газа, через нее образуется плазменная дуга и в ней же устанавливается катод. Существует множество типов горелок, все они отличаются своей конструкцией и возможностями. В большинстве случаев горелку подбирают в соответствии с мощностью сварочного аппарата.

Маломощные и горелки средней мощности могут использовать вручную. А горелки для сильноточных аппаратов устанавливаются на специальной роботизированный манипулятор.

Катод

Катод используется для передачи тока и может быть изготовлен из различных материалов. В аппаратах, предназначенных для бытового и полупрофессионального применения, используются вольфрамовые или медные катоды, легированные гафнием. Они наиболее безопасны для здоровья сварщика. В плазмотронах и плазморезах профессионального уровня могут использоваться катоды из бериллия или тория. Они могут быть опасны для сварщика, поскольку выделяют неблагоприятные пары. Чтобы снизить негативное воздействие необходимо обеспечить мощную вентиляцию рабочего места.

Кабель-пакет

Плазменный сварочный аппарат необходимо соединить с горелкой. Для этого используется специальный кабель-пакет. Он состоит из двух шлангов (для подачи защитного газа и для подачи рабочего газа), двух шлангов подачи воды, а также из кабелей подачи тока, для пусковой искры, и для цепи управления. Все эти компоненты размещаются в одном большом шланге типа «пакет», отсюда и название «кабель-пакет». Не смотря на богатую «начинку» такой кабель-пакет отлично гнется и его можно использовать без страха переломать все компоненты внутри.

Разновидности

Аппарат плазменной сварки может различаться по своим характеристикам и назначению. Основное отличие – ток плазменной дуги. Его значение может существенно отличаться от аппарата к аппарату. Также отличия кроются в устройстве аппаратов и сварочных горелок. Мы выделили три условных разновидности плазменных аппаратов и далее расскажем о них поподробнее.

Аппарат микроплазменный

Микроплазменные аппараты чрезвычайно функциональны, хоть и выдают максимальный ток в 25 Ампер. Такие устройства предназначены как для очень точных и сложных ювелирных работ, так и для сварки тонкого металла. Помимо этого, микроплазменные аппараты можно использовать для резки деталей, толщиной до 1 см.

Микроплазменный аппарат прост в своей конструкции и в применении. Он работает на постоянном токе. Диаметр сопла у горелки редко превышает 3 мм. В качестве рабочего газа используют ацетиленовые смеси. Катод – медный, с легированным гафнием.

Аппарат среднего тока

Аппарат среднего тока по своим характеристикам похож на обычный недорогой инвертор. Он выдает от 50 до 150 Ампер. Вот только сфера применения у него не так широка. Среднеточный аппарат зачастую используется для резки металлов. В качестве рабочего газа часто используют воздух. Но при желании можно использовать любой защитный газ.

Такие аппараты сложнее в своей конструкции, горелки тоже. Катод – вольфрам. Некоторые горелки могут быть оснащены дополнительной водной системой охлаждения для анода.

Аппарат сильноточный

Сильноточный аппарат получил свое название благодаря способны генерировать сварочный ток большого значения: от 150 Ампер и более. Такие аппараты практически не используются домашними или полупрофессиональными мастерами. Они применяются в промышленности и на крупных производствах. Для любительской сварки такие установки слишком мощные и неудобные для применения.

Как вы понимаете, конструкция у сильноточных аппаратов существенно сложнее, чем у двух других типов. Горелки также сложны и оснащены продвинутой системой охлаждения. Катоды используются вольфрамовые, с легированным бериллием или торием.

Вместо заключения

Плазменная сварка – это очень интересный, но нечасто применяемый метод сварки и резки. Он требует особых навыков от сварщика и покупки дорогостоящего оборудования, что не всегда оправдано в условиях домашней или даже полупрофессиональной сварки. Тем не менее, такие аппараты хорошо зарекомендовали себя в различных условиях. Но лучше всего они справляются с задачей при их внедрении в роботизированный аппарат на производстве. Посмотрите ниже видео о применении плазменного аппарата. Желаем удачи в работе!

Плазматрон для сварки

Электросварочные аппараты теряют свои позиции как в промышленном секторе, так и бытовом. И это – вполне естественно. Технический прогресс шагает уверенно вперед, внося свои новинки в повседневную жизнь. Более половины промышленных, бытовых сварочных задач решается с помощью плазменного оборудования.

Притом, работа производится не только с металлами. Можно, например, оплавить поверхность железобетонных конструкций, сделав таким образом надежную герметичную гидроизоляцию.

Краткое содержимое статьи:

Устройство

Основные компоненты плазменного сварочного аппарата:

  • Источник питания;
  • Плазмотрон (специальная горелка с фторопластовым корпусом и электродным (катодным) узлом).
  • Рабочая смесь;
  • Защитный газ;
  • Охлаждающая среда (либо – охлаждение воздухом).

Плазмообразующая рабочая смесь может быть разнородной по составу:

  • Чистый аргон;
  • К аргону примешивается водород;
  • Аргон с гелием;
  • Воздушная масса;
  • Водород;
  • Азот;
  • Раствор воды и спирта.

Принцип работы

Электрический разряд превращает рабочую среду в плазменную в виде ионизированного газа с высокой, в десятки тысяч градусов, температурой.

Происходит сжимание плазменной дуги до тончайшего луча с высокой удельной мощностью на квадратный миллиметр площади, что позволяет справиться с такими сварочными задачами, которые при использовании электроразрядной дуги не всегда успешны, либо вовсе вовсе не доступны.

Помимо высокой температуры плазмосварочный аппарат обладает другими преимуществами:

  • Работает с высоким КПД;
  • Защитный газ расходуется в малом количестве;
  • Прогревается небольшая площадь материала (малая усадка, деформация поверхности);
  • Сваривание металла с неметаллом.

Классификация

Микроплазменные, маломощные, с силой тока до двадцати ампер (постоянное, импульсное горение плазменной дуги).

Аргонно дуговая сварка, аппараты средней мощности (с применением неплавящихся вольфрамовых электродов). Высокомощное оборудование, с силой тока выше ста ампер (сквозная проплавка любой заготовки за один заход с возможностью создания равномерного шва по всей длине).

Плазменно-дуговой тип (применяется ионизированный газ). Воздушно-плазменное оборудование (применяется исключительно для резки – выплавление плазмой, выдувание фрагментов материала). Ручной режим работы. Полная автоматизированность.

Модели популярных производителей

Цены на такого рода оборудование могут как порадовать, так и огорчить. Всё завит от уровня личных притязаний, финансовых возможностей. В фотокаталогах встречаются следующие модели, пользующиеся доверием покупателей:

  • Мобильный сварочный аппарат ТМ Горыныч (легко переносится, работает как от бытовой сети, так и генератора. Плазмообразующая среда – смесь воды и спирта).
  • Сварочные аппараты ТМ Мультиплаз (также относится к водноплазменному типу, отличаются малым весом, не используется трансформаторное и компрессорное оборудование).
  • Компактное надежное устройство Плазариум SP3 (работает как инвертор, имеет датчики температуры для контроля состояния перегрева).

Технология плазменной сварки

Существенно отличается от других ее видов. Плазменная сварка является самым безопасным видом сварки. Не используются взрывоопасные кислородные баллоны, не выделяются в атмосферу вредные вещества. Однако проводить работы лучше в большом гараже или на свежем воздухе.

Для того чтобы провести плазменную сварку своими руками понадобится:

  • Моток присадочной проволоки;
  • Плазменный сварочный аппарат;
  • Пачка электродов.

В процессе работы нужно следовать следующим рекомендациям:

  • Выполняется конусообразная заточка электродов, длиною 5 мм/с притупленным острием.
  • Во время их установки проследить, чтобы их центральная ось и плазмообразующей насадки – совпадали.
  • Подготавливается сварочный стык (зачищается поверхность реза, обезжиривается).
  • Обеспечить совпадение стыков, скрепляя их сборочными приспособлениями.
  • Защитный газ подается до пробуждения дуги, отключается через несколько секунд после ее обрыва.
  • Плазменная горелка держится не дальше сантиметра от заготовки.
  • Важно суметь удержать плазменную дугу на протяжении всего процесса.
  • При обрыве дуги необходимо зачистить шов до 20-ти миллиметров к месту обрыва.
  • Следить, чтобы металл не перегревался, вовремя его охлаждать используя сжатый воздух.
  • Для придания швам правильной формы используйте присадочную проволоку.

Есть еще масса мелочей, которые нужно учитывать в процессе работы. В конечном счете, сварить нужные детали, конструкции, используя плазменный аппарат не так уж сложно. Опыт в такого рода делах очень важен.

При наличии подходящего оборудования, соблюдении правил пожарной безопасности сам процесс работы доставит огромное удовольствие.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: