Плазменная резка
Точность и качество плазменной резки
Что такое плазменная резка металлов - описание технологии
Плазменная резка заключается в проплавлении разрезаемого металла за счет теплоты, генерируемой сжатой плазменной дугой, и интенсивном удалении расплава плазменной струей. Плазма представляет собой ионизированный газ с высокой температурой, способный проводить электрический ток. Плазменная дуга получается из обычной в специальном устройстве — плазмотроне — в результате ее сжатия и вдувания в нее плазмообразующего газа. При плазменно-дуговой резке дуга горит между неплавящимся электродом и разрезаемым металлом дуга прямого действия. Столб дуги совмещен с высокоскоростной плазменной струей, которая образуется из поступающего газа за счет его нагрева и ионизации под действием дуги. Для разрезания используется энергия одного из приэлектродных пятен дуги, плазмы столба и вытекающего из него факела. При резке плазменной струей дуга горит между электродом и формирующим наконечником плазмотрона, а обрабатываемый объект не включен в электрическую цепь дуга косвенного действия. Часть плазмы столба дуги выносится из плазмотрона в виде высокоскоростной плазменной струи, энергия которой и используется для разрезания. Плазменно-дуговая резка более эффективна и широко применяется для обработки металлов. Резка плазменной струей используется реже и преимущественно для обработки неметаллических материалов, поскольку они не обязательно должны быть электропроводными. В корпусе плазмотрона находится цилиндрическая дуговая камера небольшого диаметра с выходным каналом, формирующим сжатую плазменную дугу. Электрод обычно расположен в тыльной стороне дуговой камеры. Непосредственное возбуждение плазмогенерирующей дуги между электродом и разрезаемым металлом, как правило, затруднительно. Поэтому вначале между электродом и наконечником плазмотрона зажигается дежурная дуга. Затем она выдувается из сопла, и при касании изделия ее факелом возникает рабочая режущая дуга, а дежурная дуга отключается. Столб дуги заполняет формирующий канал. В дуговую камеру подается плазмообразующий газ. Электроды для плазменной резки изготавливают из меди, гафния, вольфрама активированного иттрием, лантаном или торием и других материалов. Сопла в разрезе для плазменной резки — медное слева и медное с вольфрамовой вставкой компании Thermacut справа. Количество тепла, необходимое для выплавления реза эффективная тепловая мощность q р , поступает из столба плазменной дуги и определяется выражением:. Для заданной толщины металла имеется определенное числовое значение эффективной тепловой мощности q р , ниже которого процесс резки невозможен. Скорость потока плазмы, удаляющего расплавленный металл, возрастает с увеличением расхода плазмообразующего газа и силы тока и уменьшается с увеличением диаметра сопла плазмотрона. Технологические возможности процесса плазменной резки металла скорость, качество и др. Влияние состава плазмообразующей среды на процесс резки:. При выборе плазмообразующей среды также важно учитывать себестоимость процесса и дефицитность используемых материалов. Газ Обрабатываемый металл Алюминий, медь и сплавы на их основе Коррозионно-стойкая сталь Углеродистая и низколегированная сталь Сжатый воздух Для заготовительной машинной резки Для экономичной ручной и машинной резки Кислород Не рекомендуется — Для машинной резки повышенного качества Aзотно-кислородная смесь Не рекомендуется Для машинной резки с повышенной скоростью Азот Для экономичной ручной и машинной резки Для ручной и полуавтоматической резки — Aргоно-водородная смесь Для резки кромок повышенного качества Не рекомендуется. Резка с применением воздуха в качестве плазмообразующей среды называется воздушно-плазменной резкой. Резак располагают максимально близко к краю разрезаемого металла. После нажатия на кнопку выключателя резака вначале зажигается дежурная дуга, а затем режущая дуга, и начинается процесс резки. Расстояние между поверхностью разрезаемого металла и торцом наконечника резака должно оставаться постоянным. Дугу нужно направлять вниз и обычно под прямым углом к поверхности разрезаемого листа. Резак медленно перемещают вдоль планируемой линии разреза. Скорость движения необходимо регулировать таким образом, чтобы искры были видны с обратной стороны разрезаемого металла. Если их не видно с обратной стороны, значит металл не прорезан насквозь, что может быть обусловлено недостаточным током, чрезмерной скоростью движения или направленностью плазменной струи не под прямым углом к поверхности разрезаемого листа. Для получения чистого разреза практически без окалины и деформаций разрезаемого металла важно правильно подобрать скорость резки и силу тока. Для этого можно выполнить несколько пробных разрезов на более высоком токе, уменьшая его при необходимости в зависимости от скорости движения. При более высоком токе или малой скорости резки происходит перегрев разрезаемого металла, что может привести к образованию окалины. Воздушно-плазменная резка алюминия, как правило, используется в качестве разделительной при заготовке деталей для их последующей механической обработки. Хорошее качество реза обычно достигается лишь для толщин до 30 мм при силе тока А. Плазменная резка меди может осуществляться в азоте при толщине 5—15 мм , сжатом воздухе при малых и средних толщинах , аргоно-водородной смеси. Поскольку медь обладает высокой теплопроводностью и теплоемкостью, для ее обработки требуется более мощная дуга, чем для разрезания сталей. При воздушно-плазменной резке меди на кромках образуются легко удаляемые излишки металла грат. Плазменная резка высоколегированных сталей эффективна только для толщин до мм для больших толщин используется кислородно-флюсовая резка. При толщине до 50—60 мм могут применяться воздушно-плазменная резка и ручная резка в азоте, при толщинах свыше 50—60 мм — азотно-кислородные смеси. Также возможно использование сжатого воздуха. Плазменная резка низкоуглеродистых сталей наиболее эффективна в сжатом воздухе особенно для толщин до 40 мм. При толщинах свыше 20 мм разрезание может осуществляться в азоте и азотно-водородных смесях. Для резки углеродистых сталей используют сжатый воздух как правило, при толщинах до 40—50 мм , кислород и азотно-кислородные смеси. Скорость воздушно-плазменной резки углеродистой стали в зависимости от ее толщины и мощности дуги. Образцы, полученные в результате плазменной резки — с высоким разрешением сверху и обычной снизу. У верхнего образца верхний угол острый, а верхний угол у нижнего образца закруглен. Технологии сварки и резки. Сварные швы и соединения. Флюсы для электрошлаковой сварки — виды, области применения Кислород — свойства, меры безопасности, применение для сварки. Общепринятые обозначения PAC — Plasma Arc Cutting — резка плазменной дугой Технология плазменной резки Плазма представляет собой ионизированный газ с высокой температурой, способный проводить электрический ток. Схемы плазменной резки При плазменно-дуговой резке дуга горит между неплавящимся электродом и разрезаемым металлом дуга прямого действия. Более подробная схема плазмотрона для плазменно-дуговой резки приведена на рисунке ниже. Схема режущего плазмотрона В корпусе плазмотрона находится цилиндрическая дуговая камера небольшого диаметра с выходным каналом, формирующим сжатую плазменную дугу. Плазменная резка металла Электроды для плазменной резки изготавливают из меди, гафния, вольфрама активированного иттрием, лантаном или торием и других материалов. Сопла в разрезе для плазменной резки — медное слева и медное с вольфрамовой вставкой компании Thermacut справа Количество тепла, необходимое для выплавления реза эффективная тепловая мощность q р , поступает из столба плазменной дуги и определяется выражением: Плазмообразующие газы Технологические возможности процесса плазменной резки металла скорость, качество и др. Влияние состава плазмообразующей среды на процесс резки: От состава плазмообразующей среды зависят и характеристики оборудования: Наиболее распространенные плазмообразующие газы Газ Обрабатываемый металл Алюминий, медь и сплавы на их основе Коррозионно-стойкая сталь Углеродистая и низколегированная сталь Сжатый воздух Для заготовительной машинной резки Для экономичной ручной и машинной резки Кислород Не рекомендуется — Для машинной резки повышенного качества Aзотно-кислородная смесь Не рекомендуется Для машинной резки с повышенной скоростью Азот Для экономичной ручной и машинной резки Для ручной и полуавтоматической резки — Aргоно-водородная смесь Для резки кромок повышенного качества Не рекомендуется Резка с применением воздуха в качестве плазмообразующей среды называется воздушно-плазменной резкой. Техника плазменной резки металла Плазменная резка экономически целесообразна для обработки: Недостатки плазменной резки по сравнению с газовыми способами резки: При полном или частичном использовании информации ссылка на сайт osvarke. Технологии сварки Технологии резки Сварка металлов Сварные швы и соединения Дефекты сварных соединений. Сварочное оборудование Сварочные материалы Оборудование для резки. Наиболее распространенные плазмообразующие газы Газ.
Детали, вырезанные плазмой, назависимо от способа резки по периметру вблизи кромок имеют ЗТВ. Чем меньше скорость резки, тем больше вводится тепла. В связи с теплонаеыщением близколежаших участков металла, тепло медленнее отводится от кромки реза, т. О влиянии этого слоя на сварку будет сказано ниже. Зона термического влияния на нержавеющей стали после плазменной резки листов толщиной 30 мм не превышала 0,12 мм [ J. В связи с этим для листов, которые после резки свариваются, такие величины зоны не имеют существенного значения, поскольку эта зона при сварке будет переплавлена. Указанные включения и образования, попадая в сварной шов, снижают пластичность и прочность металла. Это тот слой, который содержит кислородную эвтектику. При определенных условиях плазменной резки, обеспечивающих минимальную глубину литого слоя высокие скорости резки, напряжение на дуге и другие , можно получить кромки резов, свободные от указанных выше дефектов. В этих случаях механическая обработка кромок перед сваркой не требуется. При плазменной резке алюминиевых сплавов на поверхности кромки образуется повышенная шероховатость например, по сравнению со сталью в виде наклонных рисок и бороздок. Однако при оптимальных режимах резки и при соответствующих плазмообразую-. Проведенные во ВНИИавтогенмаше металлографические исследования на образцах из АМ-6Т толщиной 15 мм подтверждают эти выводы. Замеры, выполненные на микрошлифах, показали, что по глубине литой слой изменялся от 0,44 до 1,2 мм. В качестве образцов для сварки использовались листы толщиной 9,5 мм двух различных химических составов и два состава сварочной проволоки табл. Режимы вырезки образцов под сварку даны в табл. Поверхность реза, полученная при использовании аргоноводородной плазмы, более гладкая, чем при азотно-водородной рис. Все сварные соединения имеют совершенную структуру без воздушных раковин в металле шва. Причиной их появления оказался недостаточный провар. Валики с лицевой и обратной стороны это видно было на шлифах едва сходились. При необходимом обеспечении провара в корне шва дефекты не обнаруживались. Для получения хорошего качества сварного шва необходимо обеспечить также достаточно гладкую поверхность реза в 40—50 мкм. В предыдущем разделе рассматривалось качество поверхности реза на алюминиевых сплавах. Хорошее качество поверхности резов, близкое по величине шероховатости кромок, наблюдалось при воздушно-водяной плазменной резке рис. Сварка выполнялась ручным аргонодуговым способом не — плавящимся вольфрамовым электродом с присадкой ос-. Поверхность резов на сплаве АМгб! После первого прохода с обратной стороны стыка производилась подрубка корня шва и его сварка вторым проходом. При рентгеноконтроле в сварных швах дефектов не обнаружено. При этом обеспечивалась необходимая прочность сварных соединений рис. На поверхности реза некоторых термоупрочненных сплавов после двух-, трехнедельного вылеживания деталей могут образоваться трещины []. Все это отрицательно сказывается на качестве сварного шва. Внешне обеспечивалось высокое качество кромок с уменьшением их шероховатости. При исследовании влияния плазменного реза на образование пор в сварных швах установлено, что причиной их образования является газо — насыщение кромок деталей. Установлено также, что в основном происходит г азонасыщение металла литого поверхностного слоя, который отличается на микрошлифах от других структурных составляющих слабой травимо — стью. Количество пор в сварных швах связывают с глубиной этой зоны и содержанием в кромках азота. Процесс порообразования в сварных швах происходит следующим образом. При расплавлении свариваемых кромок содержащиеся в них газы попадают в сварной шов, взаимодействуют с металлом шва и частично растворяются в нем. При проведении опытов использовалась сталь марки 09Г2 толщиной 8 мм. Установлено, что большему содержанию азота в кромках соответствует увеличенное количество пор в сварных швах, выполненных по этим кромках. При сварке в углекислом газе количество пор уменьшается, при ручной сварке электродом пор в сварных швах вообще может не быть. Количество пор в сварных швах зависит также от режимов сварки. В изломе определялся процент металла по площади , пораженный порами рис. На каждый вариант сваривалось не менее. Исследования показали, что при сварке по кромкам плазменного реза поры располагаются, как правило, по оси шва. Образовавшиеся зародыши пор постепенно перемешаются к середине шва, объединяются и создают более крупные газовые полости. Из графиков, приведенных на рис. Кроме того, сварочная ванна сравнительно мала, пребывание металла шва в жидком состоянии кратковременное. Результаты исследований приведены на диаграмме рис. Наименьшее количество пор получено при сварке верхних пластин вариант 1 , наибольшее — при сварке нижних пластин вариант 3. Для сравнения была выполнена резка на той же скорости одного листа толщиной 7 мм вариант 4 и на оптимальной скорости для этой толщины вариант 5. Положительное влияние также оказал нагрев образцов, количество пор при этом уменьшилось в 12 раз. При этом происходит полная дегазация металла кромок, так как при выполнении обратного сварного шва поры в нем не образуются. Влияние легирования металла сварного шва осуществлялось за счет применения сварочных проволок различного состава. При таком способе можно получить сварные швы без пор, если заготовки вырезаны воздушно-плазменным способом, но только на толщинах не менее 14 мм, когда обеспечивается значительный объем сварочной ванны; при меньших толщинах в швах образуются поры. Уменьшение расплавления кромок достигалось за счет увеличения свободного вылета электродной проволоки с 40 до мм. Экспериментальным путем установлено [78, 82], что при добавлении небольшого количества водорода к плазмообразующему газу, например к азоту, можно заметно уменьшить количество пор в сварных швах. Тот же эффект достигается при добавлении небольшого количества воды в плазму, например при резке воздухом [78]. Вода в столбе дуги диссоциирует на водород и кислород, частично испаряется, создавая избыточное давление в зоне реза. Одновременно при повышении давления в зоне реза за счет парообразования и создания водяной завесы исключается проникновение дополнительных порций азота из атмосферы в полость реза. Экспериментальные работы по плазменной резке с добавлением воды и при последующей сварке проводились на стали марки ВСтЗсп толщиной 6, 8 и 10 мм. Вырезанные образцы собирались встык правыми и левыми кромками и сваривались между собой. Сварка выполнялась автоматическим способом под флюсом ОСЦ, диаметр проволоки 4 мм, ток постоянный обратной полярности. По наличию и структуре пор или по их отсутствию оценивались варианты технологии резки и сварки. Полученные результаты экспериментальной проверки приведены в табл. На основании выполненных исследований установлено, что добавление небольшого количества воды в столб плазменной дуги позволило резко уменьшить газонасыщение кромок. Для указанных толщин требуется корректировка режимов при автоматической сварке под флюсом ОСЦ в сторону их уменьшения. Установлено положительное влияние зазора на качество сварки. В том случае, когда расплавленная ванна формируемого шва имеет выход с обратной стороны свариваемого соединения, поры в шве отсутствуют рис. Для сварки вырезались образцы из стали марки ВСтЗсп толщиной 5 мм двумя плазменными способами: Рентгенографический контроль показал отсутствие дефектов в сварных швах. Все стыки по 5 шт. Аналогичные исследования выполнялись для сталей толщиной 8— 10 мм [56], при этом получены также удовлетворительные результаты. Несоблюдение в корневой части зазора необходимого раскрытия кромок приводило к образованию пор в сварных швах. Следовательно, одним из условий получения сварных швов без пор является наличие в корневой части стыка гарантированного зазора. Как показали исследования, поры в сварных швах после плазменного реза в среде воздуха могут быть не только на сталях толщиной до 14 мм, но и при больших толщинах. Исследования качества поверхности реза применительно к условиям сварки проводили также на стали толщиной 65 мм. После наплавки валики наполовину высоты сфрезеровывались. Таким образом, было изготовлено восемь образцов. Размер пор не более одного миллиметра. Ширина щели обеспечивалась в пределах 11 — 12 мм. Сварка образцов выполнялась автоматом с двух сторон поочередно. При осуществлении сварки деталей из листов толщиной 30 мм и выше, как правило, предусматривают подготовку кромок под сварку, которую обычно выполняют кислородной газоплазменной резкой, т. Для этой цели использовалась среднелегированная сталь толщиной 40 мм с X — и V-образной подготовкой кромок с притуплением 6 мм. При рентгеноконтроле никаких дефектов в сварных швах. Проведенные исследования показали, что поры в сварных швах, выполненных по кромкам воздушно-плазменного реза на сталях толщиной свыше 30 мм, не образуются, хотя газонасыщение кромок азотом имеет. Анализ вышеизложенного показывает, что плазменный рез оказывает большое влияние на свариваемость металлов и сплавов. Наибольшие изменения физико-химических свойств разрезаемого металла происходят в литом слое. Образование микропористости связывают с взаимодействием водорода с расплавленным металлом. Одним из способов перехода к сварке по кромкам плазменного реза на тех сплавах, на которых не образуются трещины, по-видимому, можно считать совершенствование зачистки кромок перед сваркой с удалением окисной пленки с поверхности реза. На сталях ЗТВ от плазменного реза в два-три раза меньше, чем при кислородной резке. В литом слое ЗТВ происходит газонасыщение металла, причем глубина литого слоя, характеризующегося слабой травимостью на микрошлифах, пропорциональна содержанию в нем азота и количеству пор при сварке. В связи с этим плазменный рез не оказывает существенного влияния на сварку. Количество пор в сварных швах зависит также от способа и условий сварки. При этих способах резки обеспечивается хорошее качество сварных швов при сварке под флюсом сталей толщиной от 8 мм и выше. Стали толщиной менее 8 мм для обеспечения качественных швов. Mail не будет опубликовано обязательно. You can use these tags: Влияние плазменного реза на качество сварных швов Июнь 17th, Rezak. Сварка выполнялась ручным аргонодуговым способом не — плавящимся вольфрамовым электродом с присадкой ос- Рис. Внешне обеспечивалось высокое качество кромок с уменьшением их шероховатости Рис. На каждый вариант сваривалось не менее Таблица 3. При механической обработке на контрольных образцах поры отсутствовали. Схема сварного стыка с зазором в корне шва На основании выполненных исследований установлено, что добавление небольшого количества воды в столб плазменной дуги позволило резко уменьшить газонасыщение кромок. При рентгеноконтроле никаких дефектов в сварных швах не обнаружено, полученный результат сварки оценивается в 3 балла. Проведенные исследования показали, что поры в сварных швах, выполненных по кромкам воздушно-плазменного реза на сталях толщиной свыше 30 мм, не образуются, хотя газонасыщение кромок азотом имеет место. УВПР, Сварочная установка аппарат плазменной резки УВПР Ручная и машинная плазменная резка Установки воздушно-плазменной резки Powermax, Hypertherm Установка воздушно-плазменной резки BRIMA CUT Ручная дуговая резка покрытым плавящимся электродом. Оставить комментарий Нажмите, чтобы отменить ответ. Выпрямители сварочные ВС Июнь 17th, Технические свойства Напряжение питающей сети, В 3 x Частота питающей сети, Гц 50 Номиналь [ Светофильтр для очков круглых винтообразных ф 50 Июнь 17th, Стоимость: Режимы плазменной резки Плазмообразующий. Влияние режимов плазменной резки и сварки на качество сварных швов Режим плазменной резки I Режим сварки Тол-.
Домотехника улан удэ каталог
Сколько тушится лук
Лоперамид способ применения
Сколько стоит бак на ваз 2112
Часовой пояс сочи разница с москвой