Плазменная сварка

Плазменная сварка – сварка плавлением, при которой нагрев металла производится сжатой дугой. При плазменной сварке в качестве источника теплоты используется электрическая дуга, столб которой принудительно обжат с целью повышения концентрации его тепловой энергии на обрабатываемом изделии. Основным инструментом при плазменной сварке является плазматрон - генератор плазмы, т.е. ионизированного газа, обладающего высокой температурой.

В 1921 г. Химес запатентовал дуговую горелку, предназначенную для синтеза химических веществ и являющуюся прообразом современных плазмотронов. В этот же период Гердиен и Лотц в столбе дуги, стабилизированной водяным вихрем, получили температуру около 50000^оС. Применение плазматронов в сварочной техники началось с середины 50-х годов 20 в., после того как для сварки тонколистовых металлов получили широкое распространение аргоно-дуговые горелки с неплавящимся вольфрамовым электродом.

В разрядной камере плазматрона, внутри которой горит мощная дуга, в результате теплообмена с дугой газ нагревается, ионизируется и истекает через сопло в виде плазменной струи. В сварочных плазмотронах истекающая из сопла плазменная струя совмещена со столбом дуги; опорным пятном (вторым электродом) дуги служит обрабатываемый металл. Таким образом при плазменной сварке теплопередача в обрабатываемый металл осуществляется как путем его конвективного нагрева плазменной струей, так и за счет тепловыделения в опорном пятне, что и обусловливает высокий энергетический КПД этих процессов.

Рис. 1. Схема плазменной сварки: 1 – канал плазмообразующего газа; 2 – канал защитного или фокусирующего газа.