В различных отраслях промышленности в качестве гибкого и мощного инструмента для выполнения различных операций по сварке и резке металлов используется плазменная дуга. Плазменная сварка в силу небольших затрат, высокой скорости и качества представляется достойной альтернативой таким сложным и дорогим методам, как электронно-лучевая и лазерная сварка.
Плазма – это ионизированный газ (частично или полностью), который состоит из заряженных ионов и электронов, а также из нейтральных молекул и атомов. Впрочем, обычная дуга отличается небольшим запасом энергии и невысокой температурой, поэтому термин «плазма» к ней не применяют. Для получения плазменной дуги необходимо осуществить две операции: сжать дугу, и принудительно вдуть в нее плазмообразующий газ, лишь после этого температура и мощность дуги будет соответствовать параметрам плазмы. В целях сжатия дуги используется плазмотрон, представляющий собой специальное устройство, стенки которого охлаждаются при помощи воды. Результатом сжатия дуги становится рост ее мощности (количество энергии на единицу площади) и уменьшение поперечного сечения.
Столб обычной дуги, горящей в среде паров железа и аргона, характеризуется температурой 5000–7000°С, а температура в столбе плазменной дуги поднимается до 30000°С. В зону дуги вдувается плазмообразующий газ одновременно с ее сжатием. Газ, нагреваясь, ионизируется и увеличивается в объеме в 50-100 раз по причине теплового расширения. В результате газ с высокой скоростью начинает вытекать из канала сопла плазмотрона. Таким образом, тепловая энергия, которая выделяется в дуге, дополняется кинетической энергией движущихся частиц ионизированного плазмообразующего газа. Потому плазменная дуга представляет собой намного более мощный источник энергии, нежели обычная дуга.
Максимальное качество и производительность плазменной сварки достижимы лишь в том случае, если используются автоматические системы и комплексы. Использование плазменной сварки в ручном режиме (кроме микроплазменных сварочных работ) ограничено высокой скоростью процесса. Плазменные технологии нашли применение при сварке кольцевых или продольных швов стыковых соединений.
Работа с продольными сварочными швами изделий из титановых, алюминиевых сплавов и нержавеющих сталей существенно упростилась благодаря использованию в промышленности установок для сварки продольных швов. Наиболее часто технология плазменной сварки используется при производстве трубопроводного оборудования, а также в нефтехимической промышленности.
Высокое качество наряду с производительностью при изготовлении теплообменников, реакторов, емкостей и другой продукции из высоко- и низколегированных сталей и алюминия достигается применением сварочных колонн консольного типа совместно со сваркой проникающей дугой.
Отдельно следует отметить множество новых возможностей по использованию плазменной сварки, которые дает внедрение роботизированных технологий. Благодаря роботизированным системам плазменная сварка выходит на новый уровень точности и производительности. Если ранее сложные сварные соединения специалистам приходилось выполнять вручную, то теперь эту задачу на себя взяли сверхточные роботы.
Вы можете почитать более подробную информацию на тему плазменная сварка здесь, а также подобрать оборудование на основе плазменной технологии.
