Bktp-omsk.ru

Делаем сами
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Установки для плазменно дуговой резки

Pereosnastka.ru

Обработка дерева и металла

Получение плазменной дуги. Если в электрическую дугу направить поток какого-либо газа, пропуская его через небольшое отверстие плазмообразующего сопла (рис. 96), то столб дуги будет сжат, причем образовавшаяся плазма представляет собой сильно концентрированный источник тепла с высокой температурой, достигающей 20 000—30 000 °С. Газ, сжимающий столб дуги, называют плазмообразующим. В качестве плазмообразующих газов применяют либо одноатомные газы (например, аргон), либо двухатомные (водород, азот). Применяют также смеси двух или нескольких газов и воздух.

Двухатомные плазмообразующие газы создают плазменную дугу с более растянутой струей, чем одноатомные. Это объясняется тем, что двухатомные газы передают изделию больше тепла из столба дуги в результате образования молекул газа с выделением дополнительного тепла. Поэтому двухатомные газы обеспечивают дугу с большей длиной, но с более низкой температурой, чем одноатомные газы (аргон, гелий и др.).

Сжатая дуга может быть аналогична сварочной дуге прямого и косвенного действия. В первом случае одним из электродов служит обрабатываемый металл, во втором — дуга возбуждается между независимыми от него электродами. Соответственно принято называть сжатую дугу, полученную по первой схеме, — плазменной дугой, а по второй схеме — плазменной струей.

Для разделительной резки металлов более целесообразно применять плазменную дугу, так как установлено, что она имеет более высокий к. п. д., а плазменная горелка менее подвержена износу.

Плазменно-дуговая резка нашла широкое применение при обработке тех металлов и сплавов, которые не поддаются кислородной резке: высоколегированные стали, алюминий, титан и их сплавы, медь и др.

Плазменно-дуговая резка заключается в проплавлении металла на узком участке по линии реза и удалении расплавленного металла струей плазмы, образующейся в дуге. Плазменная дуга применяется главным образом для разделительной резки.

Оборудование для плазменно-дуговой резки. В комплект оборудования для плазменно-дуговой резки входит резак (плазмотрон), пульт управления процессом, источник питания дуги электрическим током, баллоны с плазмообразующими газами и механизм для перемещения плазмотрона вдоль линии реза.

Резак состоит из двух узлов: электродного и соплового. Различают плазмотроны с осевой и вихревой подачей плазмообразую-щего газа для сжатия дуги. Осевая подача плазмообразующего газа применяется в широких соплах. При вихревой подаче плазмо-образующий газ вводят в зону катода и столба по каналам, расположенным по касательной к стенкам дуговой камеры плазмотрона. При этом в камере создается вихревой поток газа со спиралеобразным движением. Вихревая подача плазмообразующего” газа обеспечивает перемешивание газа в столбе дуги и равномерность газовой оболочки вокруг столба.

При осевой подаче конец электрода (вольфрамовый стержень диаметром от 2 до 6 мм и длиной до 100—150 мм) имеет форму заостренного стержня с углом 20—30°, а при вихревой — на конце электрода имеются сменные гильзовые катоды.

Для .охлаждения плазмотронов применяют воду, а в плазмотронах небольшой мощности — сжатый воздух.

Вольфрамовый (или с примесью окислов лантана, иттрия, тория) электрод применяется для работы в инертных газах; при резке в окислительных газах электрод в зоне катода необходимо’ защищать неактивным газом.

Значительное применение находят режущие плазмотроны с. пленочными катодами. Способностью образовывать пленку на катоде обладают цирконий и гафний. При высоких температурах окиснонитридная пленка, обладающая электропроводностью, легко образуется на поверхности катода. Такой катод может продолжительное время работать в окислительной среде, например в сжатом воздухе.

Интенсивность износа катодных вставок и электродов зависит от силы рабочего тока. Чем больше сила тока, тем быстрее изнашивается вставка. Для машинных плазмотронов с циркониевыми катодными вставками и проточной системой водяного охлаждения максимальная сила рабочего тока равна 250—300 А. При этом продолжительность работы катода обычно не превышает 4—6 ч.

Большое значение в плазмотронах имеет конструкция сопла. Чем меньше диаметр сопла и больше его длина, тем выше концентрация энергии, напряжение дуги и больше скорость потока плазмы; дуга становится жесткой, ее режущая способность увеличивается. Однако диаметр и длина сопла обусловливаются силой рабочего тока и расходом газа. Если диаметр сопла очень мал или длина его очень велика, может возникнуть так называе-

Мая двойная дуга (рис. 3), при которой режущая дуга распадается на Две части: одна между катодом и внутренней частью сопла, а другая — между наружной поверхностью сопла и разрезаемым изделием. Двойная дуга может гореть одновременно с режущей, но она существует непродолжительное время и затем пропадает. Двойная дуга действует вне зоны защитного газа и от этого металл кромок загрязняется и подплавляется; двойная дуга может вывести из строя сопло формирующего наконечника. Чаще всего двойная дуга возникает в момент возбуждения режущей дуги. Режущая дуга возбуждается с помощью осциллятора или конденсаторными устройствами. Для предотвращения двойной дуги при зажигании режущей необходимо плавно увеличивать рабочий ток. Это достигается магнитным, тиристорным и другими устройствами.

Для плазменно-дуговой резки применяют источники питания дуги постоянного тока с круто падающими вольт-амперными характеристиками. При резке больших толщин (больше 80 мм) применяют только специальные источники питания с повышенным напряжением холостого хода, например, типа ИПГ -500 и др.

Согласно ГОСТ 14935—69 выпрямители для плазменно-дуговой резки должны иметь напряжение холостого хода 90—500 В и силу тока 300—1000 А.

Ручная дуговая резка металлов

23.2. Устройство постов и комплектов аппаратуры для ручной плазменно-дуговой резки

Пост для ручной плазменной резки (23.3) состоит из баллонов со сжиженным газом, газовых шлангов (рукавов), магистрали подачи окружаюшей воды, пульта управления или коллектора, кабель-шлангового пакета, плазмотрона, изделия, электрических кабелей от источника питания к коллектору В баллонах может находиться один или два плазмооб-разующих газа: аргон, азот, их смеси с водородом или сжатый воздух.

Для комплектования постов используют универсальные комплекты аппаратуры КДП-1 (на ток до 400 А) и КДП-2 (на ток до 250 А), куда входят: плазмотроны (резаки) РДП-1 с водяным и РДП-2 с воздушным охлаждением, кабель-шланговые пакеты, коллекторы, графитовые зажигалки и запасные части. Эта аппаратура предназначена для резки высоколегированных сталей и цветных металлов с использованием плазмообразующих газов аргона и азота под давлением до 0,4 МПа и водорода до 0,3 МПа, применяемых в качестве добавки к аргону или азоту.

Установка КДП-1 комплектуется двумя выпрямителями ВДУ-504 или ВДУ-505, ВДУ-506; установка КДП-2 — двумя выпрямителями ВДУ-305. Сдвоенные выпрямители необходимы для обеспечения повышенного напряжения плазменной дуги.

Для ручной воздушно-плазменной резки (током до 200 А) используется установка УПР-201, укомплектованная специализированным источником питания и плазмотроном ПРВ-202УЗ (рис, 23.4). Установка предназначена для резки стали толщиной до 40 мм, цветных металлов и их сплавов. Она входит в группу установок типа АПР, оснащенных выпрямителями ВПР-402М с дросселем насыщения. Из этих установок, в основном предназначенных для механизированной резки, используется установка АПР-401, оснащенная плазмотроном ПВР-401УЧ для ручной резки литья, обрезки литников, выборки дефектов сварного шва и др. Плазмотрон ПРВ-202УЗ имеет воздушное охлаждение, а ПРВ-401УЧ — водяное. Для механизированной резки добавляется кислород с целью интенсификации процесса; при ручной резке кислород добавлять не следует.

Для воздушно-плазменной резки используется плазмотрон ОБ 1755 МА, применяемый для механизированной и ручной резки стали толщиной до 60 мм. В плазмотроне электродом является медная водоохлаждаемая державка с катодной вставкой из соединений циркония. Для облегчения зажигания рабочей дуги используется вспомогательная дуга между электродом и соплом, которая гаснет при возбуждении рабочей дуги. Этот плазмотрон, как и другие, оснащался источниками питания ВПР-402М с дросселем насыщения. По своим показателям этот источник уступает тиристорным выпрямителям и заменяется ими. В частности, для механизированной и автоматизированной плазменной резки используют тиристорные выпрямители в установках Киев-5, Киев-6, разработанных в ИЭС им. Е. О. Патона, и др.

Для ручной резки применяют установку УРПД-67, работающую на аргоноводородной или азотно-водородной смеси для резки цветных металлов, сплавов и высоколегированных сталей током до 450 А. Она работает от двух преобразователей ПД-502 или ПСО-500. В качестве электродов в плазмотронах используется при работе с аргоном, азотом, водородом и их смесями вольфрамовый лантанированный (ЭВЛ) и иттриро-ванный (ЭВИ) электроды диаметром 3—6 мм и длиной до 150 мм, закрепляемые цангами, или короткие цилиндрические электроды-вставки диаметром 2—3 мм и длиной 3—6 мм, закрепляемые медными державками. При работе с воздухом или с добавкой кислорода применяют более стойкие электроды из соединений гафния или циркония, помещенные заподлицо в медные державки. В настоящее время используются также медные полые электроды с водяным охлаждением, предназначенные для машинной резки. Сопло плазмотрона изготовляется из меди высокой чистоты и специальной расчетной формы для обеспечения стабилизации плазменной дуги. Охлаждение сопла и электрода осуществляют водой (при больших токах) или плазмообразующим газом (при меньших токах) и воздухом

Установки для плазменно дуговой резки

Основные характеристики
Толщина резки: 10-20 мм
Используемое электропитание: однофазное/трехфазное
Номинальное входное напряжение: 110В/220В/380В
Номинальная входная мощность: 3.6кВт-8.2кВт
Номинальный входной ток: 31A-51.4A
Напряжение холостого хода: 230В/240В/260В
Степень защиты: IP23
Степень изоляции: H
Система охлаждения: принудительное воздушное охлаждение

Инверторная установка плазменно-дуговой резки серии CUT40/60 H/NH с инвертором MOSFET предназначена для работы с однофазным и трехфазным источниками питания.

Оборудование широко используется для резки металлических пластин или труб в различных отраслях промышленности, включая производство стальных конструкций, обрабатывающую промышленность, ремонт и восстановление автомобилей. Сталь, нержавеющая сталь, алюминий, свинец, титан, композитный металл на основе никеля, чугун и многие другие материалы могут быть разрезаны с помощью данного оборудования для плазменной резки.

Особенности

  • Инверторная установка плазменно-дуговой резки серии CUT40/60 H/NH с инвертором MOSFET работает при стандартном режиме невысокочастотного (non-HF) зажигания дуги, что обеспечивает стабильную резку, непрерывную работу и длительный срок службы. Устройство с режимом высокочастотного зажигания дуги может быть изготовлено по индивидуальным требованиям клиента.
  • Давление воздуха аппарата плазменной резки регулируется по мере необходимости, данные отображаются на передней панели.
  • Преобразователь MOSFET работает при частоте до 100 кГц, что обеспечивает концентрированность (сосредоточенность) энергии. Благодаря чему выполняется высокоскоростная резка, гарантируя чистый и гладкий срез и низкий уровень искажений.
  • Значительное увеличение срока службы всех компонентов достигается при помощи системы принудительного воздушного охлаждения плазменной горелки, обеспечивающее высокоэффективное охлаждение.
  • Аппарат плазменной резки применяет вспомогательную дугу, которая позволяет мгновенно запустить зажигание дуги при внезапном смещении дуги во время резки. Тем самым, потребление энергии значительно снижается, а электрод защищен от сгорания.
  • Встроенная система защиты от перегрева, сверхтока, перенапряжения и низкого напряжения гарантирует безопасность при эксплуатации.

МодельCUT40H-1CUT40H-2CUT60H2-1CUT60H2-2CUT60H3
Толщина резки10 мм12 мм10 мм20 мм20 мм
Номинальное входное напряжение1P 110В1P 220В1P 110В1P 220В3P 380В
Частота50/60 Гц50/60 Гц50/60 Гц50/60 Гц50/60 Гц
Номинальная входная мощность3.6кВт5.0кВт3.6кВт8.2кВт7.8кВт
Номинальный входной ток44.4A31A44.4A51.4A13A
Рабочий цикл (40°C 10 мин)60%30A,
100%25A
60%40A,
100%32A
60%30A,
100%25A
60%60A,
100%46A
60%60A,
100%46A
Напряжение холостого хода230 В230 В240 В240 В260 В
Номинальный выходной ток15-30A15-40A20-30A20-60A20-60A
Эффективность≥80%≥80%≥80%≥80%≥85%
Коэффициент мощности0.730.730.730.730.93
Степень защитыIp23Ip23Ip23Ip23Ip23
Степень изоляцииHHHHH
Система охлажденияAFAFAFAFAF
Вес нетто13.0кг13.0кг17.5кг17.5кг17.5кг
Вес брутто14.5кг14.5кг19.5кг19.5кг19.5кг
Размер упаковки500×245×450 мм500×245×450 мм570×255×495 мм570×255×495 мм570×255×495 мм

Производство на заказ
Внешний вид, режущий ток, руководство по эксплуатации и упаковка ручного сварочного аппарата могут быть изменены согласно требованиям клиента.

  • Плазменная горелка
  • Зажим заземления
  • Маска
  • Щетка-молоток
  • Провода в полиуретановой оболочке

Zhejiang Linlong Welding Equipment CO.,Ltd.

Воздушно-плазменная резка

Базовая комплектация аппаратов «СТОРМ»:

  1. Аппарат воздушно-плазменной резки 1шт.
  2. Плазмотрон фирмы «TRAFIMET» с евроразъемом, длина кабеля — 6 м (для АПР 140.0 и АПР 160.0) 1шт.
  3. Плазмотрон торговой марки «THERMADYNE» (для АПР 320.0) 1шт.
  4. Кабель «к изделию», с зажимом 1шт.
  5. Паспорт на изделие 1шт.

Гарантийный срок — 1 год, послегарантийное обслуживание, поставка расходных частей и приспособлений для механизации процесса резки.

ГРУППА КОМПАНИЙ «СТОРМ»:

  • Осуществляем консультации по оснащению производств технологическим оборудованием.
  • Поставляем расходные материалы и комплектующие к предлагаемому оборудованию.
  • Выполняем работы по модернизации ЧПУ-машин термической резки, источников плазмы, ремонт любых сварочных и плазменных аппаратов.
  • Выпускаем технологические источники питания по ТЗ Заказчика.
  • Принимаем заказы на раскройку аллюминия.
Читать еще:  Особенности лазерной резки различных материалов

Качество плазменно-дуговой обработки материалов (резки, сварки и др.) определяется стабильностью параметров процесса.

Основными параметрами процесса, относящимися к источнику питания и определяющими качество плазменно-дуговой обработки, являются среднее значение, форма выпрямленного тока и напряжение холостого хода.

Источник питания со штыковой (в рабочей области) внешней характеристикой, низким уровнем пульсаций в выходном токе и достаточным для поддержания дуги напряжением холостого хода на выходе, обеспечивает стабильно высокое качество плазменно-дуговой обработки.

Нестабильность среднего и мгновенного значений выходного тока при плазменно-дуговой обработке приводит к неодинаковости протекания термических процессов и, нередко, становится причиной брака, особенно при резке, сварке материалов с высокой теплопроводностью.

Использование оригинальных технических решений позволяет обеспечить высокое качество плазменно-дуговой обработки материалов, включая резку, сварку, наплавку, термообработку и т.д., в сочетании с высокими энергетическими характеристиками.

Лучшее оборудование для плазменной резки металла

Плазменная резка металла сегодня является достойной альтернативой привычным для нас способам обработки материалов. Ее основными преимуществами являются экономичность, высокая точность и скорость работы. Использование именно этого метода обработки черных и цветных металлов поможет вам значительно ускорить процесс производства, а также избежать дополнительных работ — система плазменной резки позволяет избежать различных дефектов на поверхности материала.

Принцип работы воздушно-плазменной резки основан на ионизации плазмообразующего газа, в качестве которого чаще всего выступает сжатый воздух. Под дуговым воздействием он превращается в струю плазмы, которая и разрезает металл, бетон, камень, другие материалы любой толщины. По качеству реза плазменная сварка и резка металла уступает лишь лазерной его обработке.

Где купить оборудование для плазменной резки

Наша компания предлагает вам приобрести высококачественное оборудование для плазменной резки металла, цена которого абсолютно доступна для вас. Только в нашем каталоге вы сможете найти разнообразные аппараты, ручные и стационарные установки, станки и инверторы, а также целые комплексы и автоматические портальные машины с ЧПУ, которые сделают максимально комфортной плазменную резку в Санкт-Петербуге.

Также мы предлагаем купить у нас все необходимые вам запчасти, расходники и комплектующие для этих устройств: компрессоры для подачи сжатого воздуха, резаки, сопла, электроды и прочее. Продажа плазменной резки для крупных предприятий, для промышленных и бытовых целей — это основное направление нашей деятельности, поэтому мы стремимся максимально удовлетворить все потребности наших клиентов.

Сотрудничество с нами будет максимально выгодным для вас. Во-первых, только мы предлагаем самые низкую стоимость плазменной резки металла. Во-вторых, все наши устройства изготовлены лучшими мировыми производителями — компаниями Cut, CNC и прочими, они сертифицированы и имеют все необходимые гарантийные обязательства. Чтобы убедиться в том, что мы предлагаем высококачественную продукцию по выгодным ценам, вам достаточно просто скачать наш прайс на плазменную резку и сравнить наши предложения с ценами других компаний. Также вы можете почитать информацию о всех наших устройствах плазменной резки, отзывы о них на страницах каталога.

Воздушно-плазменная резка металла

Аппарат воздушно-плазменной резки металлов представляет собой негабаритное устройство, снабженное компрессором для подачи воздуха. Осуществляется процесс обработки металлов с его помощью следующим образом: на поверхности электрода, изготовленного из вольфрама или меди, возникает дежурная электрическая дуга. Под давлением сжатого воздуха, который подается компрессором, она проходит через сопло и способствует воспламенению рабочей дуги, с помощью которой и осуществляется процесс резки.

В качестве плазмообразующего газа в аппарате воздушно-плазменной резки выступает сжатый воздух. Он ионизируется под воздействием электрической дуги и превращается в мощную струю плазмы, которая используется для того, чтобы удалить из реза расплавленный металл.

Процесс воздушно-плазменной резки металла несложен — достаточно научиться выдерживать правилное положение горелки, чтобы рез получался точным и предельно качественным. Существуют и автоматические установки воздушно-плазменной резки — эти устройства самостоятельно обеспечивают позиционирование обрабатываемой детали и режущей головки, управляются с помощью эффективных систем ЧПУ.

Установки для плазменно дуговой резки

Процесс плазменно-дуговой резки заключается в расплавлении металла плазменной дугой с интенсивным удалением расплава потоком плазмы. Плазменную дугу получают путем принудительной продувки газа через сжатый столб электрической дуги. Газ, проходя под давлением через дуговой разряд, нагревается, ионизируется и переходит в плазменное состояние. Образующаяся плазменная дуга представляет собой концентрированный источник тепла с высокой температурой, достигающей 30 000 °С.

Газ, необходимый для образования плазмы, называется плаз-мообразующим, а устройство, в котором происходит генерирование плазменной дуги,— плазмотроном.

Высокая температура плазменной дуги позволяет резать металлы, не поддающиеся обычной кислородной резке (высоколегированные стали, алюминий, медь, латунь, бронза и их сплавы).

Плазменная дуга может быть прямого и косвенного действия. В первом случае дуга горит между электродом плазмотрона и разрезаемым металлом. Во втором — между электродом и изолированным от электрода соплом плазмотрона, при этом разрезаемый металл в цепь питания плазменной душ не включается.

Плазмотроны, работающие на дуге прямого действия, имеют максимальный КПД и получили широкое распространение в промышленности для резки металла. Способ такой резки называется резкой плазменной дугой (плазменно-дуговая резка).

Плазмотроны, работающие на дуге косвенного действия, применяются, в основном, для резки неметаллических материалов (стекло, керамика) и тонколистового металла толщиной до 5 мм. Способ такой резки называется резка плазменной струей.

В качестве плазмообразующих газов применяют одноатомные газы (аргон, гелий) или двухатомные (водород, азот, кислород). В последнее время широко используются смеси двух или нескольких газов, а также воздух. Плазмообразующий газ необходим для образования плазменной дуги. Состав газа сильно влияет на технологические параметры процесса — производительность и качество резки, а также на стойкость электродного и соплового узлов плазмотрона.

На первой стадии развития плазменной резки в качестве плазмообразующего газа использовали аргон, который, как инертный газ, обеспечивал высокую стойкость вольфрамового электрода, легкость зажигания дуги и низкое напряжение при ее горении. Аргон — химически нейтрален, не вступает в реакцию с разрезаемым металлом. Однако аргон, как одноатомный газ, обладает низкой теплоемкостью. Для достижения больших скоростей резки требуется его повышенный расход, что не всегда целесообразно при высокой дефицитности и стоимости аргона. Поэтому он находит применение в установках для ручной плазменной резки, где расход его незначителен.

Гелий обладает более подходящими свойствами по сравнению с аргоном, но из-за большой дефицитности и стоимости не нашел практического применения.

Значительно эффективнее для плазменной резки двухатомные газы, они создают плазменную дугу с большим выделением тепла на аноде, чем одноатомные. При нагреве таких газов плазменной дугой происходит расщепление каждой молекулы на два свободных атома. Выделяющееся при этом тепло дополнительно нагревает металл и ускоряет процесс резки.

Кислород, кроме теплоносителя, способен окислять железо при плазменной резке сталей как и при кислородной. Тем не менее, применение двухатомных газов нежелательно из-за низкой стойкости электрода и сопла плазмотрона.

Недостатки, присущие как одноатомным, так и двухатомным газам, вызвали необходимость использования смесей этих газов и применения экономичных плазмотронов, работающих отдельно на защитных и рабочих газах. В таких плазмотронах подаются Два независимых потока газа: один для защиты электрода от окисления (защитный), другой—для образования плазмы (рабочий).

В качестве защитного газа в основном применяется аргон. Рабочим газом могут быть различные многокомпонентные медный водоохлаждаемый электрод с катодной циркониевой вставкой 2. Для возбуждения рабочей дуги при помощи осциллятора зажигается вспомогательная дуга между электродом н соплом плазмотрона, которая выдувается из сопла в виде плазменного факела длиной 10— 30 мм. При касании факела вспомогательной дуги металла возникает рабочая дуга между электродом и металлом. Вспомогательная дуга при этом автоматически отключается. С зажиганием рабочей дуги возможно образование тан называемой двойной дуги, которая возникает одновременно между катодом и внутренней поверхностью сопла и между наружной поверхностью сопла и разрезаемым металлом. Двойная дуга может оплавить формирующее сопло плазмотрона и вывести его из строя.

Рис. 40. Схема плазмотрона для воздушно-плазменной резки металла

Оборудование для плазменно-дуговой резки. Аппаратура для плазменно-дуговой резки металлов (ГОСТ 12221—79) выпускается следующих типов: ПлР — для ручной резки, ПлП—для полуавтоматической резки и ПлА — для автоматической резки.

Для плазменной резки применяются источники тока с крутопадающими внешними статическими характеристиками и высоким напряжением холостого хода. Правила безопасности ограничивают напряжение холостого хода в аппаратах ручной резки—до 180 В, в полуавтоматах — до 300 Вив аппаратах автоматической резки — до 500 В.

При резке алюминия и других цветных металлов в качестве плазмообразующей среды применяются инертные и нейтральные газы (аргон, гелий, азот) и их смеси с водородом, при резке углеродистой стали и других черных металлов применяются активные газы (воздух, кислород, углекислый газ) и их смеси с другими газами. Основные параметры аппаратуры для плазменно-дуговой резки приведены в табл. 37.

Для автоматической воздушно-плазменной резки заводы автогенного машиностроения выпускают стационарные машины, которые во многом унифицированы с аналогичными машинами для кислородной резки. Машины комплектуются аппаратами Института электросварки им. Е. О. Патона и установками ВНИИЭСО. Техническая характеристика стационарных машин для воздушно-плазменной резки приведена в табл. 38.

Барнаульский аппаратурно-механический завод выпускает полуавтоматы ПРП-2 для плазменно-дуговой резки и ПВП-1, ПВП-В для воздушно-плазменной резки металлов. Полуавтоматы состоят из трех сваречных преобразователей, пульта управления и контроля процесса резки, переносного пульта дистанционного управления процессом резки, однорезаковой переносной машины, ручного резака и резака для механизированной резки.

На полуавтоматах можно выполнять резку ручным резаком (по любому контуру), прямолинейную резку машинным резаком, установленным на переносной машине (по направляющему угол-КУ), а также резку по окружности диаметром от 180 до 1500 мм с помощью циркульного устройства.

Машина для перемещения резака имеет две ступени регулирования скоростей в пределах 0,04—4 м/мин. Плавное регулирование скорости в пределах каждой ступени осуществляется через тиристорный преобразователь с дистанционного выносного пульта управления.

Максимальная толщина разрезаемого металла (по алюминию) при ручной резке составляет: 80 мм для полуавтомата ПРП-2, 20 мм для ПВП-1, ’25 мм для ПВП-В; при машинной резке 12 мм для ПРП-2, 60 мм для ПВП-1, 30 мм для ПВП-В.

В качестве источников питания в полуавтоматах ПРП-2 и ПВП-1 используются три преобразователя ПД-305.

Кироваканокий завод «Автогенмаш» выпускает универсальные комплекты аппаратуры КДП-1 и КДП-2, предназначенной для ручной плазменно-дуговой резки коррозионно-стойких и высоколегированных сталей и цветных металлов. Резка выполняется дугой постоянного тока прямой полярности в среде аргона, азота или их смесей с водородом. В комплект аппаратуры КДП-1 входит резак РДП-1 водяного охлаждения с кабель-шланговым пакетом, коллектор и зажигалка. В аппаратуре КДП-2 применяется резак РДП-2 с воздушным охлаждением.

Плазменно-дуговая резка (рис. 55) или, как ее еще называют, резка проникающей дугой заключается в глубоком проплавлении металла по линии реза дуговым разрядом, который направляется потоком высокотемпературного ионизированного газа, называемого плазмой. Эта же газовая струя удаляет расплавленный металл из места реза.

Дуга 2 возбуждается между разрезаемым металлом 3 и иеплавящимся вольфрамовым электродом с добавлением лантана (BJ1-15), расположенного внутри головки резака 1 с водяным или воздушным охлаждением. Добавление небольших долей лантана позволяет дуге гореть более устойчиво, дуга ие блуждает относительно заостренного конца вольфрамового электрода.

В основном резку производят на постоянном токе прямой полярности.

Проходящий через сопловую часть головки резака газ охлаждает вольфрамовый электрод и обжимает дугу с образованием плазмы, придавая плазме проникающие свойства. При образовании плазмы температура ее достигает 10 000—20 000 ° С с высокой скоростью^’ истечения, позволяющей свободно выдувать расплавленный металл.

Плазменно-дуговую резку рекомендуется применять для вырезки деталей и отверстий различной конфигурации, а также деталей, не требующих последующей механической обработки; для резки труб профилей; для подготовки кромок под сварку на заводах монтажных заготовок, базах и монтажных площадках, а также непосредственно на монтаже. Плазменно-дуговая резка в отличие от кислородной позволяет производить резку различных металлов на одном и том же оборудовании с минимальной деформацией, высокой скоростью и производительностью резки.

При плазменно-дуговой резке требуется: более сложное оборудование и обслуживание; применение водяного или воздушного охлаждения; более высокая квалификация резчика.

Ниже приведены ориентировочные данные по резке различных металлов в зависимости от величины напряжения.

Скорость процесса при ручной резке 2 м/мин. В качестве источников питания используют сварочные преобразователи ПСО-500, ПС-500 на 500 а, сварочные выпрямители ВКС-500-1 на 500 а с небольшой доработкой электрической схемы выпрямителя, источники питания ИПГ-500 на 500 а; выпрямители ВГД-501 на 500 а и др.

Читать еще:  Резка металла кислородно-пропановым резаком

В качестве электродов можно применять вольфрамовые прутки BJ1-15 и как исключение ВТ-15 с добавкой тория. Расход вольфрамовых электродов при резке в аргоно-водородной смеси равен 0,01 г/мин, а в смесях с содержанием небольших количеств кислорода этот расход будет равен 0,05 г!мин.

При плазменно-дуговой резке применяют аргон состава А (ГОСТ 10157—62); технический азот 1-го сорта (ГОСТ 9293—59); смесь аргона с водородом 1-го сорта (ГОСТ 3022—70); реже применяют гелий и аммиак.

С помощью тележки ХХТ-1-58 удобно производить прямолинейную плазменно-дуго-вую резку. Тележка снабжена реостатом для регулировки скорости передвижения в пределах 118—8000 мм!мин.

Механизированную резку можно производить на машинах АСШ-2 и СГУ-61, специально переоборудованных для плазменно-дуговой резки.

Для газорезательных работ применяют плазменно-дуговьте резаки УДР, РПД-2-65, АСШ-2, РПД-1-64 и Т-12.

На рис. 56 изображен машинный резак РПД-1-64 для резки металла средней и большой толщины. Резак состоит из цангового и соплового узла, защищенных относительно друг друга изоляционной втулкой. Корпус с находящейся в нем разрезной цангой для крепления вольфрамового электрода, изолированной от корпуса латунной втулкой с отверстиями для подачи газа, к которой крепится вспомогательная насадка, охлаждается водой.

Рис. 56. Резак РПД-1-64 для машинной плазмен-но-дуговой резки

Корпус головки и наконечник входят в сопловой узел, прикрепленный к корпусу накидной гайкой. Вольфрамовый электрод защищается азотом, подаваемым между электродом и вспомогательной насадкой. Рабочий газ поступает в дуговую камеру через сопловое кольцо. Зажигание дуги без применения аргона обеспечивает вспомогательная насадка.

С помощью резака РПД-1-64 можно производить резку меди и ее сплавов толщиной до 150 мм, нержавеющей стали — до 200 мм и алюминия и его сплавав — до 200 мм. Напряжение холостого хода для этих толщин должно быть в пределах 350—500 в, а ток — от 400 до 900 а.

Режимы плазменно-дуговой резки рекомендуется подбирать практическим путем в соответствии с конкретными условиями.

Плазменно-дуговая резка металлов

Резка плазменной дуги (рис. 98,а) основана на способности сжатой дуги глубоко проникать в ме­талл, проплавляя его по линии реза дуговым разрядом. Под действием высокой температуры сжатой дуги газ 2, проходя через дуговой разряд, сильно ионизирует, обра-

Рис. 98. Схема процесса плазменно-дуговой резки: а — плазменной дугой, б —плазменной струей

зуется струя плазмы, которая удаляет расплавленный металл из места реза.

Дуга 1 возбуждается между разрезаемым метал­лом 4 и неплавящимся вольфрамовым электродом 5, расположенным внутри головки резака 6. Дуговую га­зоразрядную плазму 3 называют низкотемпературной (ее температура 5000—20000° С).

Применяемые при плазменно-дуговой резке плазмо — образующие газы должны обеспечивать получение плаз­мы и необходимую защиту вольфрамового электрода от окисления. В качестве таких газов применяются аргон, азот и смеси аргона с азотом, водородом и воздухом. В качестве электродов используется лантанированный вольфрам ВЛ-15. Вольфрамовый электрод располагают соосно с соплом плазмотрона. Струя плазмы имеет большую скорость истечения и имеет форму вытянутого

конуса, сечение которого на выходе соответствует сече­нию сопла.

Плазменно-дуговую резку применяют при резке ме­таллов, которые невозможно или трудно резать други­ми способами, например, при резке коррозиоиностойких легированных сталей, алюминия, магния, титана, чугу­на и меди.

При резке плазменной струей разрезаемый металл не включается в электрическую цепь дуги. Д>га горит между концом вольфрамового электрода и внут­ренней стенкой охлаждаемого водой наконечника плаз­мотрона. Сущность резки плазменной дугой заключает­ся в выплавлении металла струей плазмы и выдувании расплавленного металла из зоны реза.

На рис. 98,6 схематически представлен процесс рез­ки плазменной струей. Питание осуществляется ог источника постоянного тока 3. Минус подводится к воль­фрамовому электроду 4, а плюс к медному соплу 2, ко­торое охлаждается водой. Дуга 6 горит между электро­дом и соплом и выдувается газовой смесью из внутрен­ней полости мундштука 5 с образованием струи плазмы /, которая проплавляет разрезаемый металл 7. В каче­стве плазмообразующего газа используются в основном аргон и смесь аргона с азотом.

Плазменная струя применяется при резке тонкого металла.

Скорость резки плазменной струей зависит от свойств разрезаемого металла и от параметров и режи­ма резки (сила тока, напряжение, расход газа). Резка плазменной струей производится как ручным, так и ме­ханизированным способом.

Для плазменно-дуговой резки применяется специаль­ное оборудование, которое питается электрической энер­гией. Основным элементом при плазменной резке явля­ется режущий плазмотрон. В ручном плазмотроне имеется устройство для управления рабочим циклом резки — подачей и перекрытием газов, зажиганием вспомогательной дуги.

Для ручной плазменной резки применяется плазмо­трон РДМ-2-66 (рис. 99). Плазмотрон состоит из го­ловки 4, мундштука с формирующим соплом 3 и рукоят­ки 5. Головка резака 4 имеет водоохлаждаемый корпус, вода к которому подводится и отводится через рукава 8 Мундштук изолируется от токоведущего корпуса

резиновой прокладкой. Клапанно-венгильный блок, смон­тированный на рукоятке, состоит из вентиля для пода­чи аргона 10 с штуцером 9, рычажного клапана 6, поз­воляющего осуществлять резку в смеси агрона с водо­родом или азотом и штуцера 7. Резак имеет опорный ролик 2 и щиток 1. В кабельно-шланговый пакет входят два газовых рукава — для аргона и водорода или азота

Рис 99. Резак РДМ-2-66 для плазменно-дуговой резки

и два рукава водяного охлаждения. В одном из рука­вов охлаждения проходит кабель рабочего тока сече­нием 10 мм2, который соединяется с минусом источника питания.

Плазмотрон РДМ-2-66 предназначен для ручной разделительной резки алюминия и его сплавов толщи­ной до 25 мм и нержавеющих сталей толщиной до 20 мм. Резка выполняется в аргоно-водородной или ар­гоно-азотной смеси на постоянном токе прямой поляр­ности.

Техническая характеристика плазмотрона РДМ-2-66:

Номинальное напряжение холостого хода источни­

Расход охлаждающей воды, л/мин 4—6

Диаметр вольфрамового электрода, мм………………….. 4

Институт ВНИИАвтогенмаш на базе ручного плаз­мотрона РДМ-2-66 создал ручной плазмотрон РДП-1 с водяным охлаждением и плазмотрон РДП-2 с воздуш­ным охлаждением.

Плазмотрон РДП представлен на рис. 100. Он со­стоит из головки с формирующим соплом, рукоятки с

Рис 100 Резак РДП из комплекта универсальной аппа­ратуры КДП

опорным роликом и щитком, и узла управления, кото­рый крепится на входной газовой коммуникации. По оси головки расположено цанговое зажимное устройст­во, в котором крепится вольфрамовый электрод. В хвостовой части рукоятки укреплена кнопка для ди­станционного включения и выключения источника тока и расположен вентиль для подачи рабочего газа.

Источником питания служат сварочные выпрямите­ли типа ВКС-500. Универсальный комплект аппаратуры КДП-1 с плазмотроном РДП-1 рассчитан на наиболь­ший рабочий ток 400 А и предназначен для резки алю­миния и его сплавов толщиной до 80 мм, нержавеющих сталей толщиной до 60 мм и меди толщиной до 40 мм. В качестве газов используется аргон и смеси аргона с азотом или водородом.

Комплект универсальной аппаратуры КПД-2 с плаз­мотроном РДП-2 рассчитан на наибольший рабочий ток 200 А и предназначен для резки алюминия и его спла­вов толщиной до 50 мм, нержавеющих сталей толщи­ной до 40 мм и меди толщиной до 25 мм. Резаком

РДП-2 можно работать на монтажных и строительных площадках на открытом воздухе при любых темпера­турах.

Схема установки КДП для плазменно-дуговой резки представлена на рис. 101. Она состоит из баллонов 1, источника тока 2, охлаждающей воды 3, коллектора 4, кабельного пакета 5 и резака 6. Установка КДП рабо-

Рис 101 Схема внешних соединений комплекта КДП-1-.

/—•баллоны с газами, 2— источник тока, 3—охлаждающая вода, 4 — коллек тор струбцина, 5 — кабель-шланговый пакет, 6 — резак, 7 — металл

тает по следующему принципу: устанавливают рабочее давление на баллонах с газами, открывают вентиль по­дачи воды для охлаждения резака и включают рубиль­ник источника питания. Открывают вентили газов на плазмотроне и нажатием кнопки на рукоятке замыка­ют электрическую цепь с электродом. Затем в сопло ре­зака, из которого вытекает струя аргона, вводят стер­жень зажигалки и замыкают зазор между электродом и наконечником. В момент удаления стержня возникает вспомогательная дуга между электродом и наконечни­ком сопла и нз сопла выдувается струя дуговой плаз­мы Острие плазменного факела подводят к началу ре — за, в момент соприкосновения с металлом возбуждает­ся режущая дуга. Одновременно нажатием рычага кла­пана на плазмотроне открывают подачу рабочего газа и перекрывают канал вспомогательного газа.

Для прекращения резки необходимо отвести головку плазмотрона от поверхности разрезаемого металла.

Источником питания во всех установках КДП слу­жат два выпрямителя ВДГ-501, которые включаются последовательно, что обеспечивает напряжение холосто­го хода 180 В.

Для полуавтоматической плазменно-дуговой резки применяются полуавтоматы типа ПРИ. Установка со­

стоит из плазмотрона Г1РП-1, выпрямителя ВДГ-500 и тележки.

Плазмотрон полуавтомата состоит из цилиндричес­кого корпуса с цанговым креплением вольфрамового электрода. Внутреннее сопло изолируется от катодной системы и включается в цепь вспомогательной дуги. Параллельно этой цепи включена разрядная цепь высо­кочастотного осциллятора. Это позволяет нажатием пусковой кнопки не только подать напряжение, но и возбудить дугу между катодом и внутренним соплом. Одновременно с возбуждением вспомогательной дуги включается двигатель передвижной тележки и вспомо­гательная дуга подводится к кромке разрезаемого ме­талла, в момент соприкосновения с металлом возникает основная дуга. Резку прекращают нажатием кнопки.

Для плазменно-дуговой резки цветных металлов и сплавов, а также нержавеющих сталей применяется ус­тановка УРПД-67. Установка работает на аргоно-дуго­вой или азотно-водородной смесях. В качестве источ­ников питания применяются два сварочных преобразо­вателя ПСО-500, которые включаются последовательно. Плазмотрон для ручной резки снабжается тележкой. Плазменная струя вытекает через мундштук, дежурная дута горит между мундштуком и электродом. Техничес­кая характеристика установки УРПД-67:

Напряжение холостого хода, В………………………………. 160—180

Максимальный расход, м3/ч:

Максимальная толщина разрезаемого металла, мм:

ГОСТ 12221—71 устанавливает для плазменно-дуго­вой резки четыре типа аппаратуры: ПЛР — для ручной резки; ПЛРМ — для ручной или машинной резки; ПЛМ — для машинной резки; ПЛМТ — для машинной точной резки. Для машинной резки применяются аппа­раты типа ПЛМ-10/100, ПЛМ-60/300, ПЛМ-160/630, ПЛМТ-50/300.

Аппараты типа ПЛМ-10/100 называют аппаратами для микроплазменной резки. Для этого типа резки на­шел применение также аппарат АВПР-3, разработанный институтом электросварки им. Е. О. Патона. Аппарат АВПР-3 состоит из блока питания и микроплазменной горелки ВПРМ-1. Горелка может устанавливаться на машинах АСШ, СГУ, сварочном тракторе ипи перенос­ной тележке.

К аппаратам типа ПЛМ-60/300 относится установка воздушно-плазменной резки УВПР «Киев». Она состоит из блока питания, шкафа управления и режущего плаз­мотрона марки ВПР-9 с втулочным циркониевым като­дом. Плазмотрон имеет вихревую систему стабилизации дуги. В качестве плазмообразующего газа используется сжатый воздух. Плазмотрон ВПР-9 можно устанавли — » вать на портально-консольных и портальных резатель­ных машинах.

Мощность режущей дуги в аппаратах типа ПЛМ-160/630 достигает 180 кВт. Они состоят из источ­ника питания, шкафа управления и режущего плазмо­трона. К аппаратам этого типа относятся установки ЭДР-2, УПР-601 и ОПР-6-2М. В качестве плазмообра­зующих газов используются аргон и азотно-водород­ная смесь. Режущие плазмотроны устанавливаются на крупных режущих машинах или на тяжелых самоход­ных тележках типа ППЛ-1, скорость перемещения ко­торых можно регулировать в пределах 50—10 000 мм/мин.

Аппараты типа ПЛМТ-50/300 обеспечивают вырезку деталей по первому классу точности. Они рассчитаны для работ с жестко стабилизированной дугой при по­вышенных напряжениях. Режущий плазмотрон СА-142 работает на смеси аргона, водорода и азота.

Из зарубежных аппаратов этого типа широкое при­менение имеет аппарат РА-20-2 (ГДР). Он состоит из источника питания, блока автоматики и управления, смонтированных в одном корпусе, циркуляционного на­соса и режущих плазмотронов. Аппарат комплектуется машинным плазмотроном РВ-20-3 и ручным РВ-20-Н.

В качестве плазмообразующих газов используются аргоно-водородные и азотно-водородные смеси и сжа­тый воздух. При переходе работы плазмотрона с газов на сжатый воздух в плазмотроне заменяют втулочный катод с вольфрамовой вставкой на катод с циркониевой вставкой. Тип и марку аппарата для плазменно-дуго­вой резки необходимо выбирать, исходя из их назна­чения и требований к качеству реза.

39. Основные технические данные аппаратов для плазмеино-дуговой резки

Наиболь­шая толщина разрезаемого металла (алюминия), мм

Газово-дуговая резка

газ, а по двум другим трубкам — охлаждающая вода и ток. Плазменная струя вытекает через мундштук 6. Дежурная дуга горит между мундштуком 6 и электродом 4. Водяной клапан-расходомер (рис. 120, г) включает установку только при расходе 5 л/мин охлаждающей воды. При таком расходе воды толкатель 3 вытягивается из седла кольца 1 давлением воды на мембрану 2 и включает установку с помощью микровыключателя 4. Этот клапан делает невозможным включение установки в работу без поступления в резак охлаждающей воды в нужном количестве.

Читать еще:  Форум клана ЧПУшников

Для механизированной полуавтоматической разделительной плазменно-дуговой резки ВНИИАвтогенмашем разработан полуавтомат ППД-1-65 (рис. 121), соответствующий типоразмеру ПлД-М2. Прямолинейная резка производится по направляющему уголку или гибкому рельсу, резка по окружности — с помощью циркульного устройства, направление резки по кривым осуществляется рукой. В комплект полуавтомата входят: ходовая тележка с резаком и переносным пультом управления, а также шкаф управления и контроля. Для резки применяют источник тока с крутопадающей характеристикой. Технические данные ППД-1-65 следующие:

Промышленностью изготовляются также установки УПР-502 для плазменно-дуговой резки цветных металлов и высоколегированных сталей толщиной до 150 мм. Эта установка состоит из источника питания ИПГ-500-1, прямоугольно-координатной машины СГУ-1-60, плазменной режущей головки Т-12-1 и шкафа управления. Рабочее напряжение до 200 в, номинальный рабочий ток 500 а, пределы регулирования рабочего тока 200—600 а, скорость резки 3—90 м/ч.

Направление резака по контуру вырезаемой детали производится магнитной головкой, палец которой катится по железному копиру.

В ряде конструкций резаков применена вихревая стабилизация дуги, при которой газ в область электрод-сопло подается не по направлению оси электрода, а по касательной к нему. При этом в центре потока образуется зона разрежения, через которую проходит дуга. Слои холодного газа центробежной силой прижимаются к стенкам сопла, обеспечивая его изоляцию от тепла дуги и центрируя столб дуги по вертикальной оси сопла. Дуга получается более концентрированной и жесткой, а ее диаметр уменьшается, что способствует получению более узкого реза. Газ подается тангенциально к дуге посредством вставки с канавками, направленными по касательной к центральному отверстию. Вставки должны выдерживать напряжение до 2500 в и температуру до 1200° С. Материалом для вставок служит корундиз, содержащий в основном окись алюминия или специальный материал из окиси магния и нитрида кремния.

В качестве электродов применяют лантанированный вольфрам марки ВЛ по ВТУ ВЛ-24-5-62, иногда цирконий. Сопла изготовляют из хромоцинковой бронзы или меди.

Тбилисским филиалом ВНИИЭСО разработана установка УПР-401 для водоэлектрической резки металлов. В этой установке в качестве плазмообразующей среды применяется вода, подаваемая в резак под давлением 3—3,5 кгс/см 2 , в количестве 8—9 л/мин. Установка рассчитана на работу током от 200 до 500 а при напряжении холостого хода 300 е. Установка УПР-401 может резать алюминиевые сплавы и нержавеющую сталь толщиной 20—70 мм. Электродом в данном случае является графитизированный стержень.

Институтом электросварки им. Е. О. Патона разработан аппарат АВПР-1 для воздушно-плазменной резки металлов. В нем использован водоохлаждаемый неплавящийся электрод с циркониевой вставкой, на которой располагается катодное пятно сжатой дуги. Термостойкость циркония, имеющего сравнительно низкую температуру плавления (1800°С), очевидно обусловлена образованием на катоде тугоплавкой пленки из окислов и нитридов циркония, которая защищает металл электрода от испарения При температурах катода, близких к температуре плавления этой пленки (2800°С), она становится электропроводной. Циркониевая

вставка катода запрессована в медную обойму и обеспечивает работу резака (плазмотрона) в течение нескольких десятков часов без замены электрода.

Сжатие дуги осуществляется вихреобразной струей сжатого воздуха. Напряжение эффективно сжатой воздушной режущей дуги составляет 150—170 в. Поскольку предельное напряжение холостого хода для ручной плазменной резки ограничивается величиной в 180 в — аппарат АВПР-1 предназначен только для использования при машинной плазменно-дуговой резке следующих металлов: стали Х18Н9Т до 45 мм, алюминиевого сплава АМц до 50 мм, меди Ml до 25 мм, стали Ст. 3 до 50 мм. Ток дуги при резке стали Х18Н9Т и сплава АМц равен 300 а, при резке меди — 280 а и при резке стали Ст. 3 — 320 а. Скорость резки указанных металлов равна 21 м/ч.

Разработаны также конструкции установок для точной резки высококонцентрированным потоком плазмы. В этих установках применяются плазмотроны (резаки) с малым диаметром сопла, равным 1 —1,1 мм. При мощности плазмотрона в 18 кет достигается удельная мощность плазменной дуги 1,9 • 10 6 вт/см 2 . Удовлетворительное качество реза и достаточная стойкость сопла обеспечиваются при расходе аргона 0,7 м 3 /ч, водорода 0,5 м ъ /ч. При резке листов хромоникелевой стали толщиной 37 мм ширина реза не превышает 3 мм.

Для плазменно-дуговой резки с высокой концентрацией энергии в канале сопла предназначена также установка ОПР-6, выпускаемая промышленностью. Она может использоваться для резки нержавеющих сталей, чугуна, алюминиевых сплавов, меди и других цветных металлов, ручным и механизированным способом. Резку можно производить в азоте и его смесях с водородом, в смесях аргона с азотом, аргона с водородом. Установка ОПР-6 состоит из источника питания ИПР 120/600, аппаратного шкафа, резака для механизированной резки, резака для ручной резки, пульта управления и коллектора питания газами и током. Сопло резака с каналом диаметром 3 мм может быть использовано при работе на токах до 600 а. Техническая характеристика установки ОПР-6 следующая:

Причины наиболее типичных дефектов, встречающихся при плазменно-дуговой резке, приведены в табл. 26.

Автор: Администрация

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Сварка металлов

Вы здесь

Сообщение об ошибке

Оборудование для плазменно-дуговой резки

В комплект оборудования входит резак (плазматрон), пульт управления процессом, источник питания дуги электрическим током, баллоны с плазмообразующим газом и механизм для перемещения плазматрона вдоль линии реза.

Резак

Резак состоит из двух узлов: электродного и соплового. Различают плазматроны с осевой и вихревой подачей плазмообразующего газа. Осевая подача плазмообразующего газа применяется в широких соплах. При вихревой подаче плазмообразующий газ вводят в зону катода и столба по каналам, расположенным по касательной к стенкам дуговой камеры плазматрона. При этом в камере создается вихревой поток газа со спиралеобразным движением. Вихревая подача плазмообразующего газа обеспечивает перемешивание газа в столбе дуги и равномерность газовой оболочки вокруг столба.

При осевой подаче конец электрода (вольфрамовый стержень диаметром от 2 до 6 мм и длиной до 100-150 мм) имеет форму заостренного стержня с углом 20 — 30°, а при вихревой — на конце электрода имеются сменные гильзовые катоды.

Охлаждение плазматрона

Для охлаждения плазматронов применяют воду, а в плазматронах небольшой мощности — сжатый воздух.

Рис. 88. Двойная дуга:

1 — катод, 2 — сопло, 3 — металл, 4, 5 — столб двойной дуги на участках сопло — металл и катод — сопло

Электроды

Вольфрамовый (или с примесью оксидов лантана, иттрия, тория) электрод применяется для работы в инертных газах, при резке в окислительных газах (кислород и др.) электрод в зоне катода необходимо защищать неактивным газом (аргоном и др.).

Значительное применение находят режущие плазматроны с пленочными катодами. Способностью образовать пленку на катоде обладают цирконий и гафний. При высоких температурах оксидно-нитридная пленка, обладающая электропроводностью, легче образуется на поверхности катода. Такой катод может продолжительное время работать в окислительной среде, например в сжатом воздухе.

Интенсивность износа катодных вставок и электродов зависит от рабочего тока. Чем больше ток, тем быстрее изнашивается вставка. Для машинных плазматронов с циркониевыми катодными вставками и проточной системой водяного охлаждения максимальный рабочий ток равен 250 — 300 А. При этом продолжительность работы катода обычно не превышает 4-6 ч.

Конструкция сопла

Большое значение в плазматронах имеет конструкция сопла. Чем меньше диаметр сопла и больше его длина, тем выше концентрация энергии, напряжение дуги и больше скорость потока плазмы, дуга становится жесткой, ее режущая способность увеличивается. Однако диаметр и длина сопла обусловливаются рабочим током и расходом газа. Если диаметр сопла очень мал или длина его очень велика, может возникнуть так называемая двойная дуга (рис. 88): одна между катодом и внутренней частью сопла, а другая — между наружной поверхностью сопла и разрезаемым изделием.

Двойная дуга может вывести из строя сопло формирующего наконечника. Чаще всего двойная дуга возникает в момент возбуждения режущей дуги. Режущая дуга возбуждается с помощью осциллятора или конденсаторными устройствами. Для предотвращения двойной дуги при зажигании режущей необходимо плавно увеличивать рабочий ток. Это достигается магнитным, тиристорным и другими устройствами.

Источники питания

Для плазменно-дуговой резки применяют источники питания дуги постоянного тока, с крутопадающими внешними статическими характеристиками: типы ПД-501 (преобразователь дуговой, номинальный ток 500 А, регистрационный номер 01), ВДУ-504 (выпрямитель дуговой универсальный, номинальный ток 500 А, регистрационный номер 04), ИПГ-500 и др. При резке больших толщин (больше 80 мм) применяют только специальные источники питания с повышенным напряжением холостого хода, например типов ВПР-602, ИПГ-500 и др.

Согласно ГОСТ 14935 — 77Е, выпрямители для плазменно-дуговой резки должны иметь напряжение холостого хода 180 — 500 В и ток 100-1250 А.

Поверхностная воздушно-дуговая резка

В данном процессе дуга используется для плавления металла, который затем выдувается воздушной струей под давлением. Схема поста ВДС приведена на рисунке.

Воздушно-дуговая строжка широко используется при:

— удалении (выборке) дефектных участков сварных швов;
— выборке корня шва до чистого металла при двусторонней сварке;
— удалении швов приварки к основной конструкции различных временных приспособлений (гребенок, выводных планок и т.п.);
— подготовке кромок под сварку (разделка);
— прожигании отверстий;
— удалении дефектных прихваток;
— снятии усилений сварных швов;
— выборке дефектов литья и удалении прибылей с отливок;
— разделительной резке металлов, не поддающихся обычной газовой резке.

При этом воздушно-дуговая строжка применима практически ко всем металлическим материалам — углеродистым, низколегированным, высоколегированным сталям, в том числе и хромоникелевым аустенитного класса, чугунам, медным и алюминиевым сплавам и другим электропроводным материалам. В качестве источника электрического тока для питания дуги используются обычные сварочные источники постоянного тока соответствующей мощности с крутопадающей статической вольтамперной характеристикой. Строжка производится специальными электрододержателями (строгачами), предназначенными для закрепления электрода и подвода к нему тока. В неподвижной губке строгача имеются отверстия для подачи струи воздуха параллельно электроду. В качестве электродов используются сплошные плоские (квадратные или пластинчатые) или круглые угольные или графитовые, обычно с омедненной поверхностью, стержни диаметром 6-12 мм и длиной 300-350 мм. При разделительной резке электрод углубляется в полость реза под углом 60-90° к поверхности разрезаемого металла. При поверхностной строжке дуга горит между концом электрода и поверхностью обрабатываемого металла. Электрод наклонен к поверхности под углом 30° (см. рисунок) в сторону, обратную направлению строжки, которую выполняют на постоянном токе обратной полярности при строжке черных металлов и на прямой полярности или на переменном токе при строжке цветных металлов.

При этом напряжение на дуге составляет 40-50 В, сила тока 250-1500 А, давление воздуха 0,4-0,6 МПа, расход воздуха 20-40 м 3 /час, масса выплавляемого металла — до 20 кг/час. Для подачи воздуха используются обычно цеховые магистрали сжатого воздуха, а при их отсутствии — воздушные компрессоры. Глубина и контур образовывающейся при строжке канавки регулируются углом наклона электрода и скоростью его перемещения. Можно выполнять канавки глубиной до 25 мм: если держать электрод под большим углом при низкой скорости его перемещения, то получается узкая глубокая канавка. Обычно ширина канавки на 3-4 мм больше диаметра электрода. Наклон электрода под углом 35° позволяет выполнить канавку обычной глубины и обеспечит самую высокую скорость строжки. Самую глубокую канавку можно сделать, если держать электрод под углом 40-75°. При этом скорость передвижения электрода должна быть такой, чтобы был слышен равномерный свистящий звук, а поверхность канавки получалась бы чистой и гладкой. Чем больше сила тока, тем больше металла можно удалить при строжке. Однако каждый тип и диаметр электрода рассчитан на определенный уровень силы тока и идеальным является уровень чуть ниже максимального показателя для данного электрода. Например, для угольно-графитового электрода диаметром 8 мм сила тока лежит в пределах 200-450 А.

Достоинства воздушно-дуговой строжки:

— высокая производительность;
— простота процесса: любой сварщик, даже невысокой квалификации, может освоить процесс после нескольких тренировок;
— простота и доступность оборудования: по сути, если имеется сварочное оборудование, то необходим только строгач — все остальное имеется;
— достаточно высокое качество реза, не уступающее качеству газокислородной резки.

Недостатки воздушно-дуговой строжки:

— большое выделение паров, газов и брызг металла, поэтому требуется соответствующая вытяжная вентиляция и меры пожарной безопасности;
— науглероживание металла на поверхностях кромок реза и выплавляемых канавок: требуется обязательная механическая зачистка для удаления поверхностного слоя.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector