Яка роль газів в плазмовому зварюванні

Роль газів в плазмовому зварюванні

  Поговоримо більш детально про гази, які застосовуються в плазмовому зварюванні. Адже досвідченому зварнику завжди необхідно знати, який газ або можливо суміш газів необхідно застосовувати в разі роботи з тим чи іншим типом металу. Також, слід знати, який газ можна використовувати для зварювання, а який для різання. Бути може, той чи інший вид газу використовується лише для напилення. Загалом, давайте розглянемо цю ситуацію ближче.

Перш за все, відзначимо, що газове середовище, в якому знаходиться пальник при плазмовій обробці різних матеріалів, повинен виконувати ряд деяких функцій, а саме:

– виконувати захист від окислення, а також охолоджувати і захищати сопло, і вольфрамовий електрод;

– забезпечити під час зварювального процесу хорошу і ефективну теплопередачу до заготовки, яка обробляється;

– газове середовище має забезпечити нормальні умови для протікання всього процесу, тобто, забезпечити стабілізовану плазмову струмінь, підтримувати температурний і швидкісний режими;

– а  ось при наплавленні або покритті, газове середовище повинне забезпечити нормальне транспортування матеріалу.

Часто, гази поділяють на дві категорії – плазмообразуючі і захисні, або ж, як їх називають, транспортуючі. Якщо ж використовується роздільна подача, плазмообразуючий газ подають у зону дії катода, а ось захисні гази, подають в зону дії стовпа, або ж факела плазми. Кожен газ має свій ступінь впливу, свої достоїнства і недоліки, проте серед таких газів і речовин, найбільш ефективними і популярними, є суміші газів.

Роль газів в плазмовому зварюванні

  Поговоримо більш детально про гази, які застосовуються в плазмовому зварюванні. Адже досвідченому зварнику завжди необхідно знати, який газ або можливо суміш газів необхідно застосовувати в разі роботи з тим чи іншим типом металу. Також, слід знати, який газ можна використовувати для зварювання, а який для різання. Бути може, той чи інший вид газу використовується лише для напилення. Загалом, давайте розглянемо цю ситуацію ближче.

Перш за все, відзначимо, що газове середовище, в якому знаходиться пальник при плазмовій обробці різних матеріалів, повинен виконувати ряд деяких функцій, а саме:

– виконувати захист від окислення, а також охолоджувати і захищати сопло, і вольфрамовий електрод;

– забезпечити під час зварювального процесу хорошу і ефективну теплопередачу до заготовки, яка обробляється;

– газове середовище має забезпечити нормальні умови для протікання всього процесу, тобто, забезпечити стабілізовану плазмову струмінь, підтримувати температурний і швидкісний режими;

– а  ось при наплавленні або покритті, газове середовище повинне забезпечити нормальне транспортування матеріалу.

Часто, гази поділяють на дві категорії – плазмообразуючі і захисні, або ж, як їх називають, транспортуючі. Якщо ж використовується роздільна подача, плазмообразуючий газ подають у зону дії катода, а ось захисні гази, подають в зону дії стовпа, або ж факела плазми. Кожен газ має свій ступінь впливу, свої достоїнства і недоліки, проте серед таких газів і речовин, найбільш ефективними і популярними, є суміші газів.

Наприклад, для захисту катода, а також сопла, для запобігання руйнувань і перегрівів, найбільш підходящим вважають саме аргон. Цей газ є інертним, тобто він не взаємодіє з катодом, при цьому, має малу теплопровідність. Але, у аргону є істотний недолік – він не призначений для того, щоб перетворювати достатню кількість електричної енергії, в теплову.

Так, напруженість поля стовпа, із застосуванням аргону, набагато менше, ніж ця ж напруженість, наприклад у водні або азоті. Тому, при однаковому струмі, аргонова дуга має довжину на 1 мм менше, ніж при використанні інших газів. Також, ентальпія аргону при певній температурі, набагато менша, ніж знову-таки у інших газів. Однак слід зазначити одна істотна перевага аргону, наприклад, перед азотом. Так, вольфрамовий електрод в аргоновому середовищі поводиться набагато стабільніше і стійкіше, а при використанні азоту, він набагато швидше руйнується і приходить в непридатність.

Крім аргону, також часто використовується і гелій або водень. Ці гази мають високий ступінь теплопровідності, і в разі їх застосування, нагрів відбувається набагато швидше. Однак, нагрів і руйнування сопла при цьому, також відбувається швидше, тому для зниження ступеня теплопровідності, використовують суміш гелію і аргону, або ж суміш водню і аргону.

Наприклад, для захисту катода, а також сопла, для запобігання руйнувань і перегрівів, найбільш підходящим вважають саме аргон. Цей газ є інертним, тобто він не взаємодіє з катодом, при цьому, має малу теплопровідність. Але, у аргону є істотний недолік – він не призначений для того, щоб перетворювати достатню кількість електричної енергії, в теплову.

Так, напруженість поля стовпа, із застосуванням аргону, набагато менше, ніж ця ж напруженість, наприклад у водні або азоті. Тому, при однаковому струмі, аргонова дуга має довжину на 1 мм менше, ніж при використанні інших газів. Також, ентальпія аргону при певній температурі, набагато менша, ніж знову-таки у інших газів. Однак слід зазначити одна істотна перевага аргону, наприклад, перед азотом. Так, вольфрамовий електрод в аргоновому середовищі поводиться набагато стабільніше і стійкіше, а при використанні азоту, він набагато швидше руйнується і приходить в непридатність.

Крім аргону, також часто використовується і гелій або водень. Ці гази мають високий ступінь теплопровідності, і в разі їх застосування, нагрів відбувається набагато швидше. Однак, нагрів і руйнування сопла при цьому, також відбувається швидше, тому для зниження ступеня теплопровідності, використовують суміш гелію і аргону, або ж суміш водню і аргону.