Плазмова зварювання своми руками

  1. Сутність плазмового зварювання
  2. Принцип роботи
  3. Переваги плазмового зварювання
  4. Види плазмового зварювання
  5. мікроплазмове зварювання
  6. Сварка на середньому струмі
  7. Сварка на великому струмі
  8. Плазмовий зварювальний апарат
  9. Плазмова зварювання своїми руками

Промисловість на сьогоднішній день розвивається швидкими темпами. Виникають щороку нові методики сварок, які при сучасному приватному будівництві починають користуватися популярністю. Дані способи часто полегшують роботу, але не втрачають в порівнянні з раніше вигаданими методами, свою безпеку і функціональності. Одним з них є плазмова зварювання і плавлення деталей.

зміст:

  1. Сутність плазмового зварювання
  2. Принцип роботи
  3. Переваги плазмового зварювання
  4. Види плазмового зварювання
  5. Плазмовий зварювальний апарат
  6. Плазмова зварювання своїми руками

Сутність плазмового зварювання

Плазмову зварку використовують для пайки «нержавійки», сталевих труб і інших металів. Плазмова зварювання являє собою процес, при якому відбувається локальне розплавлення металу за допомогою плазмового потоку. Плазмою називають іонізований газ, що містить заряджені частинки, які можуть проводити струм.

Газ іонізується при нагріванні високошвидкісний стислою дугою, яка випливає з плазмотрона. Чим вище температуру має газ, тим рівень іонізації буде вище. Температура дуги може досягати 5000-30000 градусів Цельсія. Технологія плазмового зварювання схожа на процедуру аргонової зварки. Однак звичайну зварювальну дугу можна віднести до плазмової, тому що її робоча температура набагато нижче - до 5 тисяч градусів.

Однак звичайну зварювальну дугу можна віднести до плазмової, тому що її робоча температура набагато нижче - до 5 тисяч градусів

З усіх різновидів впливу на метали найбільш поширеною вважається саме плазмова зварювання, тому що почали застосовуватися в сучасній важкій промисловості нержавіючі стали, кольоровий метал, спеціальні сплави і деякі сплави кольорових металів, а для даних матеріалів газова і інші обробки вважаються малоефективними.

Плазмовою дугою називають більш концентроване джерело нагріву, який без оброблення крайок дозволяє зварювати великі товсті метали. Через власну циліндричної форми і можливостей значного збільшення довжини подібна дуга дозволяє проводити плазмову зварку своїми руками в важкодоступних місцях і при змінах відстані від виробу до сопла пальника.

Принцип роботи

Для перетворення звичайної дуги в плазмову, для підвищення потужності і температури звичайної дуги прийнято використовувати два процеси: стиснення і процедуру примусового вдування в дугу плазмообразующего газу. У процесі в якості плазмообразующего газу прийнято використовувати аргон, іноді з добавкою водню або гелію. Як захисний газ також необхідно використовувати аргон. Матеріалом електрода є вольфрам, активоване торием, ітрієм і лантаном, а також мідь і гафній.

Стиснення дуги здійснюють за рахунок розташування її в спеціальному плазмотроне, стінки якого в інтенсивному порядку охолоджуються водою. Поперечний стиснення дуги в результаті стиснення знижується і в результаті зростає її потужність - енергія, яка припадає на одиницю площі.

Поперечний стиснення дуги в результаті стиснення знижується і в результаті зростає її потужність - енергія, яка припадає на одиницю площі

В область плазмової дуги одночасно зі стисненням вдувається плазмообразующий газ, що нагрівається дугою, іонізується і підвищується через теплового розширення в обсязі в сто раз. Кінетична енергія іонізованих частинок, що містяться в плазмообразующих газі, доповнює теплову енергію, яка виділяється в дузі в результаті відбуваються електричних процесів. Тому плазмові дуги і називають більш потужними джерелами енергії, ніж звичайні.

Крім високої температури, основними рисами, які відрізняють плазмову від звичайної дуги, є: менший діаметр дуги, тиск на метал дуги більше в шість-десять разів, ніж у звичайній, циліндрична форма дуги поряд зі звичайною конічної, можливість підтримування дуги на малих токах - порядку 0,2-30 Ампер.

Можливі дві схеми плазмового зварювання: зварювання плазмовою дугою, в рамках якої дуга горить між виробом і електродом, і струменем плазми, коли горить дуга між соплом плазмотрона і електродом і видувається потоками газу. Найбільш поширеною є перша схема.


Переваги плазмового зварювання

Виділяють наступні переваги плазмового зварювання і плавлення металів в порівнянні з традиційними методами:

  • Можна використовувати плазмовий зварювальний апарат в роботі майже з усіма металами - чавун, сталь, алюміній з його сплавами, мідь з її сплавами.
  • Швидкість різання металу, який має товщину 50 - 200 міліметрів, вище в 2-3 рази, ніж при проведенні газового зварювання.
  • Немає необхідності у використанні ацетилену, аргону, кисню або пропан-бутану, що істотно зменшує ціну роботи плазмовим апаратом.
  • Точність швів при плавленні і зварці, а також якість процедур практично виключають майбутню обробку крайок.
  • Метал при зварюванні не деформується, навіть якщо потрібно вирізати складну конфігурацію або форму. Технологія плазмового зварювання дозволяє проводити процедуру різання по непідготовленій поверхні - пофарбованої або іржавою. При різанні фарбованої конструкції не займається фарба в області роботи дуги.
  • Безпечне вчинення робіт, тому що при використанні плазмового різака не застосовуються балони з газом. Даний фактор відповідає за екологічність подібної роботи.

Даний фактор відповідає за екологічність подібної роботи

Види плазмового зварювання

Плазмова зварювання своїми силами в даний час вважається досить поширеним процесом, популярність якого є цілком очевидною. Залежно від сили струму виділяють три різновиди плазмового зварювання: мікроплазмове, на середніх і великих токах. Вибравши певний вид, ви дізнаєтеся, скільки коштує плазмова зварювання власними силами.

мікроплазмове зварювання

Найпоширенішою вважається мікроплазмове зварювання. Завдяки високому рівню іонізації газу в спеціальному плазмотроне і використання вольфрамових електродів, які мають діаметр 1-2 міліметра, плазмова дуга здатна горіти при надмірно малому струмі, починаючи з показника 0,1 Ампер.

Спеціальні малоамперной джерела живлення постійного струму призначені, щоб отримати чергову дугу, яка безперервно горить між мідним водоохолоджуваним соплом і електродом. При підведенні до виробів плазмотрона запалюється основний дуга, що живиться від джерела. Подається плазмообразующий газ через сопло плазмотрона, яке має діаметр близько 0,5-1,5 міліметрів.

Подається плазмообразующий газ через сопло плазмотрона, яке має діаметр близько 0,5-1,5 міліметрів

Мікроплазмове зварювання - досить ефективний спосіб сплаву виробів, які мають малу товщину - до 1,5 міліметра. Діаметр плазмової дуги досягає 2 міліметрів, що дозволяє теплоту сконцентрувати на обмеженій ділянці виробів і нагрівати галузі зварювання без пошкодження сусідньої ділянки. Подібна дуга дозволяє уникнути прожогов, які характерні для звичайної аргонодугового зварювання тонких металів.

Основним газом, який використовується в якості захисного і плазмообразующего, виступає аргон. Залежно від зварюваного металу додаються до нього різні добавки, які збільшують ефективність процедури плазмового зварювання металу. При зварюванні стали доцільна добавка до захисного аргону 8-10% водню для збільшення теплової ефективності плазмової дуги. При зварюванні низьковуглецевої сталі до аргону можна додавати вуглекислий газ, при зварюванні титану - гелій.

Установки для процесу микроплазменной зварювання дозволяють здійснювати зварювання в різних режимах: імпульсної або безперервний прямий полярності, різнополярними імпульсами, безперервний зворотній полярності. Мікроплазмового зварювання успішно застосовують при виробництві тонкостінної ємності або труби, приварке сильфонов і мембран до габаритних деталей, виготовленні ювелірних виробів і з'єднанні фольги.


Сварка на середньому струмі

Процес зварювання на середніх токах 50-150 Ампер багато спільного має з процедурою аргонодугового зварювання електродом з вольфраму. Однак вона вважається більш ефективною через обмеженій площі нагріву і високої потужності дуги. Плазмова дуга за енергетичними характеристиками займає між звичайною дугою і лазерним або електронним променем проміжне положення.

Плазмова зварювання на середньому струмі гарантує більш глибоке проплавлення, в порівнянні з традиційною дугою, при меншій ширині швів. Крім енергетичної характеристики, це пояснюється і високим рівнем тиску дуги на зварювальні ванни, в результаті чого зменшується під дугою товщина прошарків рідкого металу і поліпшуються умови передачі теплоти вглиб основного металу. Принцип роботи плазмової зварювання дозволяє здійснювати роботу з використанням присадного дроту.

Сварка на великому струмі

Сварка на струмі більше 150 Ампер надає на метал ще більший вплив, так як плазмова дуга на струмі 150 Ампер є еквівалентною дузі в 300 Ампер при зварюванні деталей, що не плавиться електродом. Подібна плазмова зварювання супроводжується абсолютним проплавлением з виникненням наскрізного отвору у ванні. Здійснюється як би розрізання виробів з наступною заваркою.

Зі зворотного боку швів метал утримується силою поверхневого натягу. Діапазони режимів є досить обмеженими, тому що при зварюванні можливе утворення прожогов. Плазмова зварювання потребує високої культури виробництва, дотриманні технологій заготівлі та збирання, ретельному забезпеченні умов охолодження апаратів плазмового зварювання і вимог їх експлуатації. Навіть вчинення невеликих порушень режиму охолодження плазмотрона через високу температуру і невеликого діаметра сопла провокують його руйнування.

Плазмова зварювання на великому струмі використовується при сплаву легованих і низьковуглецевих сталей, алюмінієвих сплавів, міді, титану та інших матеріалів. Ця процедура в багатьох випадках дозволяє суттєво зменшити витрати, які пов'язані з обробленням кромок, поліпшити якість швів і збільшити продуктивність.

Плазмовий зварювальний апарат

На даний момент для споживачів доступні кілька видів зварювальних апаратів. Перший з них - електрозварювання із застосуванням зварювального трансформатора. Однак вважають, що цей метод вже себе вичерпав. Другий вид апарату - зварювальний інвертор, досить простий, надійний і поширений прилад для зварки. Третім є просунутий і самий технологічний апарат плазмового різання.

Досвідчені фахівці і приватні майстри намагаються використовувати тільки плазмовий прилад для зварювання та плавлення металів. Познайомитися з цією методикою можна, переглянувши відео про плазмовому зварюванні й різанні сплавів і металів. Використовуючи спеціальний плазмовий зварювальний апарат в домашніх умовах, ви відзначите, що залишається мала кількість відходів і спостерігається висока швидкість роботи.

Для роботи плазмового зварювального апарату необхідні тільки струмінь стисненого повітря і електрику, а якщо застосовується компресор - виключно електрику. Подібне обладнання при функціонуванні вимагає заміни сопла плазмотрона і електрода, тоді як прилади для газокисневого обробки металів необхідно періодично перезаправлять, використовуючи переатестованим газові балони і присадки.

Плазмову дугу прийнято поміщати в спеціальний пристрій для плазмового зварювання - плазмотрон. Поверхня плазмотрона інтенсивно і безперервно охолоджується потоком води. Перетин дуги після стиснення зменшується, а кількість енергії, що витрачається на одиницю площі (потужність плазмового потоку), - збільшується.

Буває плазмовий струмінь двох типів - непрямого або прямого дії. Активні плями ланцюга в першому випадку розташовуються на трубі і вольфрамовому електроді, у другому випадку - можуть розміщуватися на електроді з вольфраму, на внутрішній і бічний поверхнях сопла. Плазмообразующих гази захищають металеві труби від дії повітря.

Працювати з плазмофоном краще в великому гаражі або на вулиці, не залежно від того, що плазмова зварювання виступає одним з найбезпечніших видів зварювання. Єдиним мінусом цього методу є вага і вартість плазмового зварювання і обладнання.

Плазмова зварювання своїми руками

Технологія плазмового зварювання від інших видів зварювання істотно відрізняється. Для цього вам знадобиться присадний дріт, плазмовий зварювальний апарат для роботи та електроди.

Перед роботою необхідно заточити електрод у формі конуса з кутом близько 28-30 градусів. Дана конічна частина електрода повинна досягати 5-6 його діаметрів. Вістря конуса варто притупити на 0,2-0,5 міліметрів. При установці електрода рекомендується стежити, щоб збігалася вісь його симетрії з віссю симетрії плазмообразующих насадок.

Зварювальний стик необхідно обробити аналогічно аргонодугового зварюванні. Краї, кромки і торці металу коштує зачистити за допомогою сталевої щітки на ширину 3 сантиметрів. Якщо ви здійснювали різання металу плазмою, то слід зачистити поверхню реза на глибину не менше 1 міліметра. При наявності тріщин на поверхні різу потрібно зачистити його до видалення дефекту і знежирити розчинником зачищені ділянки.

У зварювальних листах металу не повинні бути присутніми зазори величиною більше 1,5 міліметрів. По можливості потрібно закріпити їх складальними пристосуваннями і пристроями таким способом, щоб повністю збігалися осі стиків. Покритими електродами проведіть прихватку так, щоб матеріал прихватки розташовувався врівень з головним металом виробів. Якщо це потрібно, зачистите ділянки прихватки. Якість пріхваточних точок і основний зварювальний шов повинні бути однаковими.

Якщо вас цікавить, як зробити плазмову зварку, то пам'ятайте, що процедуру рекомендується виконувати на постійному струмі. За 5-20 секунд до процесу збудження дуги необхідно подати в галузі зварювання захисний газ. Вимикати його можна через 10-15 секунд після процедури обриву зварювальної дуги. Тримайте плазмотрон на відстані не більше 1 сантиметра від вироби. Не обривати по можливості дугу протягом усього процесу зварювання. Якщо це все-таки сталося, варто зачистити шов на відстані 15 міліметрів до точки обриву. Продовження створення зварювального шва також слід почати заздалегідь.

При зварюванні не допускайте перегріву металу. Якщо матеріал все ж нагрівся до температури більше 100 градусів за Цельсієм, потрібно зробити перерву або метал охолодити стисненим повітрям. Щоб досягти високої якості зварних швів при методиці наскрізного проплавлення переміщайте пальник рівномірно і стабільно, як це робиться в автоматі.

Для створення швів правильної форми необхідно виконувати плазмову зварку з присадним матеріалом, який має діаметр від 1,5 міліметрів і вище. Присадочной дроті і пальнику повідомляйте певні коливання, амплітудою 2-4 міліметра. Контролюйте, щоб із зони захисного газу не виходив оплавлятися кінець дроту. Тому не можна занадто різко подавати його в ванну для зварювання. В кінці шва рекомендується закрити краплею розплавленого металу зварної картер, одночасно відведіть або вимкніть дугу.

Плазмова зварювання за своєю суттю є технологічним процесом, який ґрунтується на виділенні і застосуванні плазми. В ході зварювання в якості основного джерела використовується газ, який за допомогою впливу високих температур за невеликий проміжок часу сприяє утворенню плазми. Ціна плазмового зварювання вас приємно порадує. До того ж процедура є безпечною для життя людини, тому що не використовуються в процесі небезпечні кисневі балони, а стиснене повітря.

© 2008 — 2012 offroad.net.ua . All rights reserved. by nucleart.net 2008