Плазменная сварка

Плазменная сварка является разновидностью аргонодуговой и отличается от нее большей стабильностью и более высокой температурой столба дуги, получаемой при ее сжатии потоком аргона, пропускаемого через сопло ограниченного диаметра. Поэтому плазменную сварку иногда называют сваркой высокотемпературной дутой, сжатой газовым потоком.

Плазма представляет собой смесь электрически нейтральных молекул газа и заряженных частиц (электронов и положительных ионов), что делает ее чувствительной к воздействию электромагнитных полей, с помощью которых плазмой можно управлять. Плазма обладает электропроводностью, поэтому электрическое поле создает в ней электрические токи. Чем выше степень ионизации, тем больше электропроводность плазмы. Электромагнитные поля ускоряют частицы плазмы, которые при соударении с нейтральными частицами газа передают им свое ускорение и энергию, придавая направленное движение струе (потоку или факелу) горячего газа. В результате такой передачи энергии температура плазмы повышается и может достичь 20000...30000 °С. Для придания факелу плазмы формы цилиндра, конуса, диска, петли используют различные насадки, устанавливаемые на горелки.

Путем изменения силы и напряжения сварочного тока, угла наклона струи, скорости истечения и расхода газов, а также состава газа и геометрической формы струи можно регулировать параметры плазменной сварки. Дуговые плазменные горелки могут быть прямого («плюс» на свариваемых деталях) и косвенного («плюс» на выходе газа из горелки) действия.

Энергию плазмы измеряют внесистемными единицами — электрон-вольтами (эВ), 1 эВ равен энергии, которую приобретает заряженная частица, несущая элементарный заряд (заряд электрона) при перемещении в электрическом поле между двумя точками с разностью потенциалов 1 В. Численно 1 эВ равен 1,60219-10~19 Дж. Плазму подразделяют на низкотемпературную, или холодную, и высокотемпературную, или горячую. Температура ионной компоненты горячей плазмы составляет приблизительно 106... 107 К, а холодной 103,.. 104 К. В технике используют преимущественно низкотемпературную плазму.