Низкотемпературная, или холодная микроплазма в сварке

В производстве для сварки металлов (деталей) малой толщины применяют слаботочную низкотемпературную, или холодную, микроплазму. Плазму имеющую энергию в несколько электрон-вольт, называют холодной. При сближении плазменной горелки — вольфрамового электрода (катода) — со свариваемыми деталями вначале с помощью высокочастотного осциллятора (преобразователя частоты и напряжения промышленного тока) создают вспомогательную дугу, которая образует между горелкой и деталями электропроводный столб, возбуждающий основную дугу. В рабочем режиме вспомогательную дугу не отключают.

Плазмообразующим газом обычно служит аргон, а в качестве защитного газа применяют аргон, гелиево-аргоновые или аргоно-водородные смеси, т.е. газы, обладающие высоким потенциалом ионизации. Плазменную резку используют для разделения специальных сталей, цветных металлов и других материалов, не поддающихся огневой обработке обычными способами. Причем плазменную обработку подразделяют на резку плазменной дугой и плазменной струей. Когда металл режут плазменной дугой, то под действием высокой температуры сжатой дуги газ, проходя через дуговой разряд, образующийся между вольфрамовым электродом, насадкой горелки и разрезаемым металлом, значительно ионизируется, образуя сильную струю плазмы, которая удаляет расплавленный материал.

При разделении плазменной струей разрезаемый металл не включается в электрическую цепь дуги, которая горит между концом вольфрамового электрода («минус») и внутренней стенкой охлаждаемого проточной водой наконечника резака («плюс»). Дуга при этом выдувается газовой смесью из внутренней полости мундштука с образованием струи плазмы, проплавляющей разрезаемый металл. Защитным газом для вольфрамового электрода могут служить аргон, азот, смеси аргона с азотом, водород с воздухом, сжатый воздух.

Плазменной дугой рекомендуется резать металлы, труднообрабатываемые другими способами, а плазменной струей — тонкий металл. Для работы сварщика аргонодуговой сварки должно быть оборудовано рабочее место — сварочный пост. Обычно сварочный пост — это огороженное место, в котором находятся металлический верстак с тисками, стул с сиденьем, регулируемым по высоте, ванна с водой, вытяжной воздуховод и инструмент. Пост плазменной сварки (рис. 2.8) состоит из источника постоянного сварочного тока 2 с падающей или крутопадающей вольт-амперной характеристикой, блока управления 3, горелки 7 с системой охлаждения 4 и механизмом подачи присадочной проволоки 5 к обрабатываемой детали 6, а также газовой системы 8, получающей газ из баллона 1.