Плазменная дуга

Основой плазменной резки является плазменная дуга. Она  характеризуется довольно высокой температурой (до 30000 С) и большим диапазоном управления ее технологических свойств.

По сравнению с аргонодуговой сваркой плазменная сварка имеет преимущества из-за того, что имеет более высокую проплавляющую способность . Вот некоторые из преимуществ:

более высокая стабильность горения дуги;

зона термического влияния -  меньше;

деформации при сварке гораздо меньше;

повышенная производительность;

пониженный расход защитных газов;

Плазменная дуга образуется устройством, которое называется плазмотроном. Есть два способа подсоединения плазмотрона: для генерации дуги косвенного действия, называемой плазменной струёй и для генерации дуги прямого действия.

Плазмотроны, которые подключают для генерации плазменной струи, называются плазмотронами косвенного действия, а подключение для генерации дуги - прямого действия. Конструкция плазмотронов косвенного действия  отличаются от конструкции плазмотронов прямого действия. Этим отличием является система охлаждения соплового узла плазмотрона, она более эффективна у плазмотронов косвенного действия.

Плазменная дуга, в плазмотронах прямого действия, создается между стержневым электродом, который, как правило, сделан из вольфрама и вмонтирован в газовую камеру, и свариваемым изделием. Сопло имеет нейтральный заряд от электродного (катодного) узла и используется только для стабилизации и сжатия дуги.

плазменная дуга ,В плазмотронах косвенного действия возбуждается между соплом и электродом, а поток плазмы воспроизводит плазменную струю.

Для плазменной сварки металлов чаще всего используют плазмотроны с дугой прямого действия.

Сжатие столба дуги происходит таким образом: рабочий газ, который проходит через столб дуги, нагревается, тем самым ионизируется и выходит из сопла плазмотрона как плазменная струя.

Плазменная дуга прямого действия характеризуется практически цилиндрической формой, которая слегка расширяется у поверхности изделия.

Плазменная дуга косвенного действия , также называемая струей, характеризуется формой с вершиной, которая обращена к изделию и окружена так называемым факелом. Слой газа, который омывает столб дуги снаружи, практически холодный, тем самым образуя электрическую и тепловую изоляцию между каналом сопла и плазменной дугой. Температура дуги в плазмотронах достигает 15000 - 30000 С, а плотность тока-100 А/мм2.

Плазменная струя, которая истекает из плазматрона  прямого действия, накладывается на столб дуги, чем отличается от плазматронов косвенного действия и потому имеет более высокую тепловую мощность и температуру.

Очень трудно создать дугу непосредственно между изделием и электродом. Из-за этого часто сначала создается плазменная дуга между электродом и соплом (ее часто называют дежурной), а затем при касании факела дежурной дуги к изделию происходит зажигание конечной дуги  между электродом и изделием. Дежурная дуга отключается, после того, как конечная начинает стабильно гореть.

В плазмотронах прямого действия КПД  значительно выше, чем у плазмотронов косвенного действия. Из-за этого плазмотроны с дугой прямого действия как правило применяют для наплавки, сварки, резки, а плазмотроны с дугой косвенного действия применяют в основном для напыления, нагрева и т.п.

Плазменная дуга часто используется:

для пайки;

при сварке металлов с неметаллами;

при сварке материала, толщина которого менее 1 мм, включая тугоплавкие металлы;

разделительной резки и поверхностной обработки различных металлов.

для того, чтобы наплавлять и наносить покрытия ,расплавляя электронную или дополнительно подаваемую в дугу проволоку;