Дипломная работа плазменная сварка

Обновлено: 19.05.2024

Содержание работы

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………… 4
1 ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ И ЕГО АНАЛИЗ………………………8
1. 1 Методы сварки………………………………………………………… 8
1.1.1 Аргонодуговая сварка ………………………………………………..8
1.1.2 Электродуговая сварка под флюсом…………………………………9
1.1.3 Плазменная сварка ……………………………………………………9
1.1.4 Классификация плазменных установок…………………………….11
1.1.5 Устройство и функционирование плазменных установок………..14
1.2 Назначение и условия эксплуатации детали…………………………16
1.3 Механические и физические свойства стали 09Г2С…………………17
1.4 Расчёт массы детали……………………………………………………19
1.5 Анализ технического задания…………………………………………19
2 РАСЧЕТ РЕЖИМОВ СВАРКИ, ВЫБОР ОСНОВНОГО И
ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОРУДОВАНИЯ…………..…………. ………..21
2.1 Расчет режимов процесса сварки……………………………………. 21
2.2 Выбор основного оборудования………………………………………22
2.3 Выбор сварочного робота……………………………………………..25
2.4 Выбор вспомогательного оборудования…………………………….28
2.4.1 Выбор электродугового полуавтомата……………………………..28
2.4.2 Выбор гидравлической листогибочной машины………………….29
2.4.3 Устройства перемещения……………………………………………31
3 ДЕФЕКТЫ В СВАРНЫХ ШВАХ И МЕТОДЫ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ………………………………………..32
3.1 Классификация дефектов……………………………………………..32
3.2 Наружные дефекты…………………………………………………..33
3.3 Внутренние дефекты………………………………………………….35
3.4 Методы контроля………………………………………………………39
3.5 Контроль сварных швов…………………………………………..…43
4 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПЛАЗМЕННОЙ СВАРКИ СЕКТОРНОГООТВОДА……………………………………………………. 46
4.1 Разработка технологии сборочных и сварочных работ……. ………46
4.2 Расчет штучного времени……………………….……………………..47
4.3 Разработка технологической документации………………………….49
4.4 Разработка алгоритмов………………………………… ……………53
4.5 Проектирование участка цеха…………………………………………54
5 ОБОСНОВАНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЕКТИРУЕМОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА СВАРОЧНЫХ РАБОТ СЕКТОРНОГО ОТВОДА ………………………. 56
6 ОХАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ …. 71
7 ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ………………………………..85
ЗАКЛЮЧЕНИЕ …………………………………………………………..90
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Файлы: 1 файл

5fan_ru_ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОЕКТИРУЕМОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА СВАРОЧНЫХ РАБОТ СЕКТОРНОГО ОТВОДА.doc

Схема плазматрона прямого действия

1 – изолятор; 2 – электрод; 3 – сопло; 4 – обрабатываемая деталь;

5 – плазменная дуга

По сравнению с аргонодуговой сваркой вольфрамовым неплавящимся электродом преимущества плазменной сварки следующие:

- меньшее влияние возможного изменения расстояния от торца сопла до изделия на геометрические размеры зоны проплавления;

- меньшее влияние изменение тока на форму дуги, а следовательно, и на стабильность проплавления металла;

- высокая надежность зажигания дуги благодаря дежурной дуге;

- отсутствие включений вольфрама в сварном соединении;

- повышенная скорость сварки;

- меньшее тепловложение и, следовательно, коробление изделий.

Если принять одинаковую скорость сварки, то при плазменной сварке необходим ток в два раза меньший по сравнению с аргонодуговой, сварные швы более узкие и с уменьшенной зоной термического влияния, большая глубина проплавления благодаря более высокой концентрации теплового потока на изделии. При плазменной сварке более продолжительный срок службы электрода, так как он защищен медным соплом и контакт с деталью или присадочной проволокой исключен[1].

1.1.4 Классификация плазменных установок

Плазменные установки (ПУ) являются самостоятельным классом технологических установок, широко применяемых в технологических процессах обработки в различных областях промышленности. Плазменные установки, учитывая специфику их действия, имеют ряд преимуществ перед лазерными и электронно-лучевыми технологическими установками. К ним можно отнести высокие транспортабельность; коэффициент полезного действия преобразования электрической энергии в тепловую и использования тепловой энергии для обработки (85-90%); температуры (десятки и сотни тысяч градусов); уникальные технологические возможности (например, для резки и сварки под водой, обработка любого вида материалов, высокая производительность обработки); простоту конструкции и низкую себестоимость, соответственно быстрая окупаемость. В то же время они имеют недостатки: невозможность фокусировки плазменного пучка до микронных размеров, ограниченность минимальной толщины свариваемых деталей, необходимость использования плазмообразующих и защитных газов, более низкая точность обработки.

Плазменные установки по технологическому применению разделяются на следующие классы:

установки для сварки;
установки для наплавки;
установки для термической обработки (закалка, отпуск);
установки для напыления;
установки для резки.

Все существующие конструкции дуговых плазмотронов можно классифицировать следующим образом:

а) По способу взаимодействия дугового разряда с изделием:

в) По составу плазмообразующего газа:

плазмотроны, работающие на инертных газах;
нейтральных газах;
кислородсодержащих газах.

г) По способу подачи плазмообразующего газа:

с тангенциальной подачей;
с аксиальной подачей.

д) По роду сварочного тока:

плазмотроны переменного тока прямой и обратной полярности;
плазматроны постоянного тока прямой и обратной полярности.

е) По способу применения:

ж) По разновидности применения:

для микроплазменной сварки (при токе 0,1-15 А);
плазменной сварки (15-100 А);
плазменной сварки с глубоким и сквозным проплавлением(больше 100 А).

з) По форме канала сопла:

цилиндрическое;
параболическое;
щелевое и др.

и) По способу дополнительного сжатия (фокусировки) дуги:

плазмотроны с системой дополнительных каналов, выходящих на торец сопловой части, внутрь канала сопла (многоканальные);
плазмотроны с системой отверстий, выходящих и внутрь, и на срез сопловой части.

к) По способу сжатия дугового разряда:

стенками канала сопла;
газовым потоком.

л) По способу охлаждения катода и сопла плазмотрона:

прямое охлаждение;
косвенное охлаждение (водяное и воздушное).

В настоящее время имеется множество конструкций плазмотронов. Наибольшее распространение получили плазмотроны постоянного тока, как более простые по своим конструктивным схемам, обладающие высокой эффективностью преобразования электрической энергии в тепловую и имеющие простую схему электропитания. Широкое применение плазмотронов переменного тока сдерживается из-за значительной эрозии электродов и из-за невысокой стабильности горения дуги.

Несмотря на разнообразие конструкций, плазмотронам присущи следующие основные элементы: корпус, сопло, электрод, узел крепления электрода, изолятор, разделяющий находящиеся под разными электрическими потенциалами электрод и сопло, водяные и газовые коммуникации (см. рис.1.1).

Наиболее термически нагруженными элементами являются электроды и сопла. Они отличаются по конструкции, роду используемого материла, типу охлаждения.

Тип и конструкция электрода определяются составом плазмообразующей среды. В плазмотронах, работающих в среде инертных и нейтральных газов применяются катоды из вольфрама, а в кислородсодержащих средах - гафний и цирконий.

Охлаждение катодов бывает пря мым и косвенным. Прямое охлаждение осуществляется путем циркуляции воды по поверхности или внутри электрода. Оно используется при работе на очень больших токах.

При охлаждении сопл, электродов, корпусов плазмотронов необходимо применять достаточно чистую воду, исключая образование накипи и ржавчины[1].

1.1.5 Устройство и функционирование плазменных установок

Плазменные установки состоят из следующих основных узлов: плазмотрона, блока питания и управления, баллона и системы напуска плазмообразующего газа, баллона и системы напуска защитного газа, устройства крепления плазмотрона и перемещения детали. Основным элементом ПУ является плазмотрон. Плазмотроны существуют двух типов: прямого и косвенного действия. Технологические возможности плазмотронов прямого и косвенного действия различны, поэтому для различных технологических операций могут применяться плазмотроны разного вида.

Принцип функционирования ПУ прямого действия. Плазмообразующий газ из баллона через систему напуска подается в плазмотрон. Давление газа всегда выше атмосферного. Тип газа определяется видом технологической операции и материалом детали. Могут применяться активные (воздух, кислород, пары воды), нейтральные и инертные (азот, аргон, гелий с добавками - водород, углеводороды) газы.

После подачи газа в плазмотрон между электродом и деталью (деталь служит вторым электродом) зажигается дуговой разряд. Напряжение для зажигания и поддержания горения дугового разряда подается с блока питания и управления. Плазменная дуга замыкается на деталь через сопло плазмотрона. В плазмотронах прямого действия (дуга горит между электродом и деталью) обработка детали производится непосредственно плазменной дугой. Температура плазменной дуги технологических плазмотронов достигает нескольких десятков тысяч градусов (заметим, что температура плазмы может достигать миллиона градусов). Поэтому плазмотронами прямого действия проводят в основном технологические операции резки, сварки толстых материалов, реже наплавки, напыления и легирования.

Электрод плазмотрона делается из тугоплавких материалов. При использовании активных газов электрод делается из гафния или циркония, при использовании нейтральных газов в качестве материала электрода применяют вольфрам. Процесс плазменной обработки может быть ручным или механизированным. При ручной обработке ПУ не имеет устройства перемещения, плазмотрон относительно обрабатываемой детали перемещается вручную. В механизированных ПУ плазмотрон закреплен в специальной оправе, а деталь перемещается устройством перемещения.

В качестве устройства перемещения используются токарные или фрезерные станки, специализированные координатные столы. При использовании портальных устройств перемещения плазмотрон крепится на портале и перемещается вместе с ним относительно неподвижной заготовки, например листа металла при резке или раскрое. Современные портальные устройства, управляемые системой ЧПУ, обеспечивают перемещение плазмотрона по горизонтали, вертикали, угол его поворота относительно плоскости обрабатываемой поверхности.

В настоящее время большинство плазмотронов прямого действия снабжены дополнительным блоком питания для зажигания дежурной (плотной) дуги. Данная дуга мощностью намного меньшей, чем основная дуга, зажигается между электродом и соплом, как в плазмотронах косвенного действия.

Наличие дежурной дуги облегчает условия зажигания рабочей дуги путем соприкосновения соплом с обрабатываемой деталью или просто его приближения к обрабатываемой поверхности. Пилотная дуга выдувается плазмообразующим газом из сопла и при приближении плазмотрона к детали она переходит на деталь.

Блоки питания современных плазменных установок снабжены системами контроля, автоматического поддержания тока дуги, системами защиты. Плазменные установки снабжены устройствами измерения скорости плазмообразующего газа и средствами его контроля[1].

1.2 Назначение и условия эксплуатации детали

Целью проекта является разработка технологического процесса плазменной сварки секторного отвода для трубопроводов тепловых электростанций (рис.1.2), для получения более качественных сварных швов, уменьшения технологического времени на изготовление, следовательно уменьшение себестоимости конечного изделия.

Внешний вид секторного отвода

Основные параметры. Отвод состоит из пяти элементов три из которых средние звенья и два торцевых. (Основные параметры и размеры приведены на листе графического исполнения СамГТУ 150206.082.008.04).

Изготавливается из углеродистой и низколегированной стали.

Требования к изготовлению. Выбор материалов, изготовление и испытание аппаратов должны производиться в соответствии с требованиями ОСТ 26-291, ПБ03-576, ПБ03-584 настоящих технических условий и технической документации.

Сварные швы должны быть стыковыми и выполнены автоматической сваркой по ГОСТ 8713. Ручная сварка по ГОСТ 5264 допускается только в том случае, когда по условиям производства нельзя применить автоматическую.

1.3 Механические и физические свойства стали 09Г2С

Отвод изготавливается из углеродистой и низколегированной стали 09Г2С. Требования к материалу – рабочая температура стенки корпуса до 425ºС.

Свойства сплава, его характерные особенности и области применения.

Сталь 09Г2С-сталь конструкционная низколегированная,

Заменитель- стали: 09Г2, 09Г2ДТ, 09Г2Т, 10Г2С.

Вид поставки -сортовой прокат ,в том числе фасонный.

Назначение – различные детали и элементы сварных конструкций, работающих при T= -70ºС ¸425ºС под давлением (табл.1.2).

Технология плазменной сварки

Технологический процесс плазменной сварки секторного отвода на угол в 90 градусов. Расчет производительности технологического комплекса. Обоснование экономической эффективности проектируемого технологического процесса сварочных работ секторного отвода.

Рубрика	Производство и технологии
Вид	дипломная работа
Язык	русский
Дата добавления	03.10.2017
Размер файла	521,0 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Для работающих с краном мостовым Г/П 16 Т

Безопасность производства погрузочно-разгрузочных работ должна быть обеспечена: 1) выбором способов производства работ, подъемно-транспортного оборудования и технологической оснастки; 2) подготовкой и организацией мест производства работ; 3) применением средств защиты работающих; 4) проведением медицинского осмотра лиц, допущенных к работе, и их обучением.

При перемещении груза подъемно-транспортным оборудованием нахождение работающих на грузе и в зоне его возможного падения не допускается. После окончания и в перерыве между работами груз, грузозахватные приспособления и механизмы не должны оставаться в поднятом положении. Перемещение груза над помещениями и транспортными средствами, где находятся люди, не допускается. Строповку крупногабаритных грузов (металлических, железобетонных конструкций и др.) необходимо производить за специальные устройства, строповочные узлы или обозначенные места в зависимости от положения центра тяжести и массы груза.Места строповки, положение центра тяжести и массы груза должны быть обозначены предприятием-изготовителем продукции или грузоотправителем.Перед подъемом и перемещением грузов должны быть проверены устойчивость грузов и правильность их строповки. [16]

Для обеспечения безопасности операций используется строп универсальный УКС-1-2,5 ГОСТ 25573. Перед тем как переместить заготовку, необходимо поднять заготовку на высоту 100мм и убедиться в надёжности строповки. Затем поднять на высоту не менее 500мм., т.е. выше встречающихся на пути предметов и переместить заготовку в место обработки.

Для распределения усилий между канатами строп, углы между ветвями не должны превышать 90. Длина строп составляет 4м., а масса - 19.1 кг., грузоподъёмность стропы - 4т., диаметр каната - 17.5 мм.

Микроклимат рабочей зоны характеризуется следующими показателями:

При обеспечении оптимальных показателей микроклимата температура внутренних поверхностей конструкций, ограждающих рабочую зону (стен, пола, потолка и др.), или устройств (экранов и т.п.), а также температура наружных поверхностей технологического оборудования или ограждающих его устройств не должны выходить более чем на 2 °С за пределы оптимальных величин температуры воздуха, для отдельных категорий работ. При температуре поверхностей ограждающих конструкций ниже или выше оптимальных величин температуры воздуха рабочие места должны быть удалены от них на расстояние не менее 1 м. [16]

Также следует предусматривать технологические процессы и производственное оборудование, при которых должны быть обеспечены:

а) отсутствие или минимальные выделения в воздух помещений, в атмосферу и в сточные воды вредных или неприятно пахнущих веществ, а также отсутствие или минимальные выделения тепла и влаги в рабочие помещения.

б) замена вредных веществ в производстве безвредными или менее вредными, сухих способов переработки пылящих материалов мокрыми;

замена процессов и технологических операций, связанных с возникновением шума, вибрации и других вредных факторов, процессами или операциями, при которых будет обеспечено отсутствие или меньшая интенсивность этих факторов.[16]

Промышленное освещение

При правильно рассчитанном и выполненном освещении производственных помещений глаза работающего персонала в течение продолжительного времени сохраняют способность хорошо различать предметы и орудия труда, не утомляясь. На рабочих местах освещенность нормируется согласно СНиП 23-05-95 "Нормы проектирования. Естественное и искусственное освещение".

В связи с тем, что естественного освещения недостаточно, применятся общее искусственное освещение. Для этого освещения используются, многоламповые светильники типа ЛСП с люминесцентными лампами ЛБ-18, ЛБ-40, ЛБ-60 и ЛБ-80. СНиП 23-05-95 устанавливает норму освещенности в цехе 300 Лк для общего освещения и работах малой точности. Данная норма в цехе выдерживается для пятого разряда подразряда зрительных работ.

Длительное отсутствие естественного света угнетающе действует на психику человека, способствует развитию чувства тревоги, снижает интенсивность обмена веществ в организме способствует развитию близорукости и утомляемости.

Рационально устроенное освещение создает достаточную равномерную освещенность производственного помещения, сохраняет зрение рабочего персонала, уменьшает травматизм, позволяет повышать производительность труда, влияет на уменьшение процента брака и улучшение качества.

Одним из основных средств защиты от вредного воздействия пыли, газов, тепловыделений и влаговыделений является вентиляция.

Вентиляция - это комплекс взаимосвязанных устройств и процессов, предназначенных для создания организованного воздухообмена, заключающегося в удалении из производственного помещения загрязненного или перегретого (охлажденного) воздуха с подачей вместо него чистого и охлажденного (нагретого) воздуха, что позволяет создать в рабочей зоне благоприятные условия воздушной среды.

В зависимости от способа перемещения воздуха в рабочих помещениях вентиляция делится на искусственную (механическую), естественную и комбинированную. При искусственной вентиляции воздух перемещается механическими устройствами.

По характеру охвата помещения вентиляционные системы могут быть общеобменными, локальными (местными) и комбинированными. При общеобменной вентиляции смена воздуха происходит по всему объему помещения. Назначение местной вентиляции - локализация вредных выделений в местах образования и удаление их из помещения. Применение местной вентиляции на участке плазменной резки материала является крайне необходимым, в связи с образованием во время обработки паров и газов. При комбинированной системе одновременно с общим воздухообменом локализуются также и отдельные наиболее интенсивные источники выделений.

На участке плазменной резки предусмотрена локальная приточная вентиляция для подачи чистого воздуха в рабочую зону

Для отвода газов и пыли, предусмотрена местная вытяжная вентиляция, которая имеет трубопровод, направленный наружу помещения вверх на высоту согласно технологическим нормам по ГОСТу 12.4.021-75.

По способу защиты человека от поражения электрическим током данное помещение относится к помещениям без повышенной опасности - сухие, беспыльные помещения с нормальной температурой воздуха,.с изолирующими полами (обычные жилые комнаты, сборочное цехи часовых и приборных заводов).[15]

Помещение, в котором устанавлнно ПУ, оборудованно трехфазной четырёхпроводной сетью переменного тока с глухозаземлённой нейтралью, с фазным напряжением 380 В, частотой 50 Гц и мощностью не менее 60 кВт.

Основные причины несчастных случаев на производстве от воздействия электрического тока следующие:

* прикосновение к токоведущим частям, находящимся под напряжением;

* появление напряжения прикосновения на металлических конструкционных частях электрооборудования в результате повреждения изоляции и других причин. Серьезную опасность для обслуживающего персонала представляет переход напряжения с высшей стороны на низшую: это может произойти при пробое изоляции и при коротком замыкании.

Для защиты персонала предусмотрены следующие меры безопасности.

1. Оператор приступает к работе только после прохождения инструктажа и обучения безопасным методам труда, а также инструкций в соответствии с занимаемой должностью.

2. Ремонт и осмотр проводятся со снятым напряжением по истечении времени необходимого для разрядки конденсаторов. Для этого отключается оборудование от источника питания, механически запираются приводы отключенных коммутационных аппаратов, снимаются плавкие предохранители, отсоединяются концы питающего кабеля.

3. Во избежании поражения электрическим током применяют сеточное ограждение опасного места с установленным предписывающим знаком безопасности, что предусматривает конструкция установки.

4. Обеспечение недоступности токоведущих частей, находящихся под напряжением от случайного прикосновения - для этого все электропровода помещаются в защитные пластиковые трубки или в кабельных каналах, все соединения тщательно заизолированы, кабели, питающие установку, располагаются под фальшполом. На узлах и блоках оборудования, где имеется высокое напряжение, нанесены предупредительные знаки высокого напряжения.

В блоке питания (БП) расположены трансформаторы, повышающие напряжение до нескольких сотен вольт.

Для предупреждения случайного включения блока питания во время ремонтных или профилактических работ применяют предупреждающие плакаты и защитные ограждения-щиты.

Эффективным методом предотвращения аварий электрооборудования является защитное зануление.[16]

В целях предотвращения несчастных случаев необходимо ежедневно проверять состояние заземляющих проводов и состояние заземляющего оборудования.

Пожаробезопасность - это состояния производственного объекта /процесса/, при котором исключается возможность пожара или, в случае его возникновения, предотвращается воздействие на людей, вызываемых им опасных и вредных факторов, и обеспечивается состояние материальных ценностей.[16]

Категория помещения где располагается данное оборудование относится к категории Г по пожарной безопасности. В них находятся негорючие вещества и материалы в горючем раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени, которые ожигаются или утилизируются в качестве топлива. Здания и сооружения соответствуют второй степени огнестойкости.

Пожарная безопасность обеспечивается как в нормальном режиме, так и в аварийном режимах работы оборудования. Возгорания могут произойти от короткого замыкания в электропроводке и воспламенения изоляции проводов, а также при попадании плазменной дуги на горюче-смазочные материалы которые используются для смазывания движущихся частей установки. Для предотвращения возгорания от неисправности установки применяют средства и элементы (плавкие предохранители, термодатчики), предназначенные для отключения БП в аварийном режиме работы (перегрузка, перегрев, короткое замыкание и т. д.), исключающие возгорание частей, выполненных из электроизоляционных материалов.

Все огнеопасные предметы должны быть удалены от установки на расстояние не менее 10 м.

Курение на участке разрешается только в специально отведенных местах. Все помещения и территории укомплектованы первичными средствами тушения огня. К ним относятся: порошковые, пенные и углекислотные огнетушители, песок, бочки с водой, внутренние пожарные краны с рукавами и стволами, пожарные кошмы, асбестовые полотна и войлок. Как вспомогательные инструменты используются лопаты, пожарные вёдра, лом, топор, багор. В настоящее время используются огнетушители углекислотные ОУ-8, ОУБ-7 в количестве одного баллона на 200 м 2 рабочей площади. Для извещения используется электрическая пожарная сигнализация (шлейфовая или лучевая). [16]

7. Охрана окружающей среды

С развитием цивилизации за последние десятилетия резко возросла нагрузка на окружающую среду. Это загрязнение основных компонентов экосистемы: атмосферы, гидросферы и литосферы. Перед охраной окружающей среды встают всё новые и новые вопросы, в частности, проблема сохранения человеческого здоровья на производстве, поэтому приходится бороться с опасными и вредными факторами на промышленных объектах.

По происхождению загрязнения делят на природные, вызванные естественными, часто аномальными процессами в природе, и антропогенные, связанные с деятельностью человека. С развитием производственной деятельностью человека всё большая доля загрязнения атмосферы приходится на антропогенные загрязнения.

Чтобы ограничить выбросы в атмосферу вредных веществ промышленным предприятиям для различных категорий веществ были установлены нормы предельно-допустимых концентраций (ПДК) в рабочей зоне и населенном пункте. По ПДК понимают такую концентрацию химически активного вещества в воздухе (воде, почве и т.д.), которая при ежедневном воздействии на организм человека не вызывает в нем каких-либо патологических изменений или болезней.

Максимальная разовая концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест (ПДК_м.р, мг/м 3 _.) - это та концентрация вредного вещества, которая не должна вызывать рефлекторных реакций в организме человека[17].

Чем более опасным для человеческой жизнедеятельности является то или иное вещество, тем в меньшей его концентрации оно должно находится в окружающей среде. Таким образом, основным направлением работы по охране окружающей среды должно быть создание и внедрение безотходных или малоотходных технологических процессов или производств. Однако эту задачу следует отнести к разряду стратегических, рассчитанных на длительный период времени. В настоящее время наиболее распространенным методом решения этой проблемы является разработка эффективных очистных сооружений для улавливания и переработки газообразных, жидких и твердых веществ (отходов) [17].

В основе дипломного проекта лежит процесс плазменной сварки.

Электромагнитное загрязнение плазменных установок незначительно, хотя и этим нельзя пренебрегать. Так частота тока потребляемой от сети и частота тока используемого в обработке совпадают, и является промышленной частотой, при сравнительно небольшой величине тока и напряжения. Как видно разница существенная. Тем не менее, на современных плазменных технологических комплексах существует защита от электромагнитного воздействия, изолирующего и даже поглотительного принципа работы.

При плазменной сварке так же, используется охлаждающая вода; она используется для охлаждения элементов плазменного технологического комплекса (ПТК) во время сварки. Хотя при охлаждении плазмотронов вода не так насыщается вредными ионами, тем не менее, она нуждается в очистке.

В промышленности в целом для охлаждения используется 10-15% воды. Наиболее перспективный путь сокращения потребления воды - это создание замкнутых систем водоснабжения. Их применение позволяет в 10-50 раз уменьшить затраты на потребление воды. При оборотном водоснабжении значительно уменьшаются капитальные вложения в эксплуатационные затраты. Во всех отраслях промышленности доля использования оборотного водоснабжения неуклонно возрастает.

В теплообменной среде оборотная вода многократно нагревается до 40-45 0 С и охлаждается в специальных устройствах или бассейнах. Её значительная часть теряется в результате испарения, сопровождающих работу системы. Кроме того, она загрязняется до определенного предела, после чего, с целью предотвращения коррозии, и биологического обрастания часть оборотной воды выводят, и добавляют, свежую воду из источника или очищенную сточную воду.

Для очищение воды обычно используют разнообразные фильтры. Как правило, фильтры с различной степенью очистки используют в комплексе. То есть на первой стадии очистки используются фильтры, фильтрующие крупные включения (частицы металла). На всех последующих стадиях фильтрации фильтруют все более мелкие частицы, и в конечном итоге чистота воды доводится до нужного значения, и эта вода по мере необходимости снова добавляется в охлаждающую систему.

Процесс плазменной сварки предусматривает испарение металлических компонентов, оксидов металла в воздух. Кроме этого при сварке образуется грат, который удаляется механической обработкой, образуя металлическую пыль. Мелкие частицы, вместе с парами минеральных масел (минеральные масла присутствуют на всех рабочих механических узлах оборудования), образуют газопылевую смесь, находящуюся в воздухе во взвешенном состоянии. С целью предотвращения этого рекомендуется использовать местную вытяжную вентиляцию с гибкими местными отсосами, пылеуловителями и туманоуловителями. То есть перед выбросом в окружающую среду, воздух должен пройти очистку. Для этого можно использовать различные системы очистки.

В осуществления процесса сварки в атмосферу выделяются следующие загрязняющие вещества (табл.7.1).

Удельные показатели выделения загрязняющих веществ. при плазменной сварки

плазменная сварка. Плазменная сварка

Плазменная сварка - сварка, источником энергии при которой являются плазменный поток.

Такой метод сварки принято применять для сваривания нержавеек, вольфрама, молибдена, сплавов никеля в авиационной промышленности, приборостюроении. Плазменная сварка характеризуется глубоким проплавюлением металла, которое позволяет сваривать металлические листы толщиной до 9 мм. Выполняется в любом положении в пространстве.

В плазменной сварке для получении плазмы используют плазменные горелки, которые состоят из вольфрамового электрода, труб водяного охлаждения, подачи газа, сопла плазмы.

В данной работе я предлагаю рассмотреть сущность метода плазменной сварки, какие виды такой сварки существуют, так же рассмотреть аппараты для работы.

Плазменная сварка набирает актуальность в работе, так как с ее помощью можно сваривать не только современные сплава, а также цветные сплавы и нержавейку.

1. Сущность плазменной сварки

Плазмой принято называть такое состояние газа, в которое оно переходит под воздействием электрической дуги. Образуется она в специальном наконечнике, называемый плазмотрон (напоминает собой горелку в газовой сварке). Плавление плазмой – это такая техника, при которой для образования плазмы используют специальную горелку, в которой находится вольфрамовый электрод, сопла плазмы и труб подачи газа и водяного охлаждения. Такой метод незаменим для обработки изделий из металла, которые имеют высокую прочность и толщину, которая может достигать 9 мм. Он имеет схожесть с методикой дуговой сварки, но в отличие от электрода, который обеспечивает нагрев до 5000-7000˚С, воздействует на изделие сверхвысокой температурой – до 30000˚С. Именно поэтому этот метод обычно называют «плазменно-дуговая сварка». Выполнять работы данным прибором можно в любом пространственном положении изделия.

Плазменная сварка металла, благодаря большей температуре воздействия на изделие позволяет обрабатывать широкий спектр металлов, такие как бронза, титан, нержавеющая сталь, углеродистая сталь, латунь, чугун, алюминий. Данный метод используют в разнообразных отраслях производств – приборостроение, машиностроение, пищевая промышленность, изготовление медицинского оборудования, ювелирное дело, химическое производство и многие другие. Плазменная сварка и резка металлов необходима и незаменима практически на любом производстве.

2. Разновидности плазменной сварки

Первым видом плазменной сварки считают плавление металла дугой, возникающее между изделием и неплавящимся электродом
Вторым видом считается сварка плазменной струей, образующая благодаря дуге горит между наконечником плазмотрона и неплавящимся электродом.

Микроплазменная сварка, которая реализуется на малом токе до 25 А
Работа на средних токах – до 150А
На больших токах, свыше 150А.

Технология плазменной сварки тоже принято разделять. Таким образом, существуют: плазменная сварка прямого действия и плазменная сварка косвенного действия.

На рисунке 1 представлена схема плазменной сварки.

Рисунок 1 – Плазменная сварка

На рисунке 2 рассмотрены схемы виды плазменной сварки.

Рисунок 2 – Виды плазменной сварки

Плазменная сварка прямого действия;
Плазменная сварка косвенного действия.

2.1. Плазменная сварка прямого действия

Плазменная сварка прямого действия считается самым распространенным видом соединения металлов в данной технике исполнения швов. Он реализуется за счет электрической дуги, возбуждаемая между электродом и рабочим изделием.

Плазменная сварка алюминия должна проводиться крайне осторожно. Осторожность необходима за счет того, что температура плавления алюминия равно 660,3 ˚С. Необходимо проводить контроль всего процесса, чтобы не допустить пропал. В инструкции к аппаратам имеется таблица, в которой указана рекомендованная сила тока для каждого вида металла. Например, плазменная сварка нержавейки должна проводится на среднем токе, а стали – на высоком.

В дуге прямого действия изначально возбуждается дуга на малых токах, между соплом и заготовкой, после касания плазмой свариваемого изделия возбуждается основная дуга прямого действия. Питание дуги может выполняться переменным и постоянным током прямой полярности, а ее возбуждение осуществляется осциллятором.

Рисунок 3 – Схема плазменной сварки прямого действия

2.2. Плазменная сварка косвенного действия

При плазменной сварке косвенного действия плазма образуется схожим способом, как и в плазменной сварке прямого действия. Отличие заключается в том, что источник питания должен быть подключен к электроду и соплу, в результате чего должна образуется дуга между ними, и после, на выходе из горелки образуется плазменная струя. С помощью давления газа осуществляется контроль скорости выхода потока плазмы. Основной секрет кроется в том, что газ, который переходит в состояние плазмы увеличивает свой объем в 50 раз, за счет чего буквально вылетает из аппарата струей. Энергия расширяющегося газа совместно с тепловой энергией, которая сообщается струе газа, делает плазму довольно мощным источником энергии.

Такой метод обеспечивает бесперебойную работу даже при микроплазменной сварке, осуществляемую на малых токах.
Плазменная сварка косвенного действия позволяет экономить газ, который стоит больших денег.
Так же при этом методе, за счет высокого давления практически нет разбрызгивания. Благодаря этому можно и варить и резать металл, но для резки не потребуется инертный газ, так как его функция – защищать сварочную ванну, а при разрезании металла она не образуется.

Рисунок 4 – Плазменная сварка косвенного действия

Также можно отметить, что устройство горелки прямого и косвенного метода не имеют весомых отличий. На рис 4 (а)показана технология образования плазменной струи. Процесс происходит таким образом: вольфрамовый электрод (2) подключают к отрицательному заряду, а сопло (4) подключают к положительному. Благодаря этому дуга образуется между соплом и электродом, что характерно при косвенном методе.

На рисунке 4 (б), при плазменной сварке прямого действия, дуга образуется между электродом, имеющим отрицательный заряд, и рабочей деталью, которая имеет положительный заряд. Для поджога и возбуждении дуги принято использовать временно подающийся ток на сопло, отключающийся после возбуждения.

Рисунок 5 – Плазма косвенного действия

3. Аппарат для плазменной сварки

Аппарат воздушно плазменной сварки представляет собой небольшое техническое оборудование, вес которого не более 9-10 килограмм.

Принцип работы его такой: внутри находятся схемы управления, выпрямитель тока и трансформатор. Для начала работы к нему подключается установка с рабочими газами в баллонах – для образования плазмы и инертный газ, который необходим для защиты сварочного шва от окисления. На выходе подключается горелка с газами отдельно для резки. В связи с тем, что такой метод образует очень высокий температурный режим, в горелке есть специальный отсек, в которой содержится охлаждающая жидкость. Данный аппарат по внешним признакам похож на инвертор. В продаже представлено множество моделей с разными функциями. Если говорить о самом простом, он самый компактный (примерно 5 кг), который имеет минимальное количество настроек, в которых разберется не то что новичок, а даже ребенок.

Рисунок 6 – Аппарат для плазменной сварки

Модели, которые в цене дороже, имеют дополнительные настройки и функции, которые помимо резки и сварки могут выполнять пайку, воронение, оксидирование и закалку металла. Самыми простыми изделия считаются с минимально мощностью до 12А. Их стоимость колеблется в пределах 30000 рублей. Оборудование на класс выше и мощнее, до 150А стоят от 40000 и до 150000 рублей, зависимо от производителя и дополнительных функций. Самые дорогие модели имеют мощность от 150А, а их стоимость может даже превышать 1000000 рублей. Для профессионалов, которые постоянно занимаются сплавлением, рекомендуется приобретать качественное и дорогое оборудование. Заплатив один раз можно получить многофункциональное устройство, с помощью которого можно выполнять всевозможные процедуры по металлообработке.

Современные сварочные плазменные аппараты – это компактные устройства, сравнимые по размерам с аргонно-дуговыми, инверторными или трансформаторными аппаратами. Простейшие модели имеют компактный размер и минимум настроек для удобства пользования. С их помощью можно производить сварку и резку металла.

Рисунок 7 - Схема сборки оборудования при ручной плазменной резке

С ростом цены увеличивается функциональность аппаратов, так в продаже можно найти оборудование, с функцией пайки. Устройства профессионального уровня позволяют проводить операции воронения, термического оксидирования, порошкового напыления и закалки.

Плазменная сварка прямого действия и косвенного имеет свои достоинства и недостатки.

высокий коэффициент полезного действия и высокая скорость выполнения работ;
высококачественная резка металла оставляет гладкие кромки и не требует дополнительной их обработки;
возможность варить и резать изделия, толщиной почти в сантиметр;
при работе нет шлаков и отходов;
контроль глубины провара металла, что позволяет избежать пропалов и деформации;
простота в использовании аппарата.

дороговизна оборудования и высокая стоимость работ;
в сфере профессионального использования высокие требования к мастеру;
необходимость постоянного контроля над охлаждением, из-за высокой рабочей температуры.

Плазменная обработка металлов бывает нескольких видов, такие как резка, сварка, наплавка.

производительность у плазменной сварки примерно в 4 раза больше, чем у дуговой сварки;
плазменная сварка имеет низкую деформируемость обрабатываемого металла. Уменьшение деформируемости происходит за счет высоких скоростей сварки и резки;
у дуговой сварки большое количество отходов при резке металлов, по сравнению с плазменной. У плазменной меньше отходов, так как щели реза меньше, чем при кислородной резке.

1. Николаев Г. А. Сварка в машиностроении: Справочник в 4-х т. - М.: Машиностроение, 1978

2. «Теоретические основы технологии плазменного напыления» учеб. пособие, 2003 Пузряков А.Ф.

3. Введение в сварочные технологии. Электродуговая сварка: Учебное пособие / С.Н. Козловский; СибГАУ. Красноярск, 2007.

Плазменная сварка

Пояснительная записка состоит из

110 страниц, 5 рисунков, 26 таблиц, графических документов в дипломном проекте - 8 листов А1.

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ, ПЛАЗМЕННАЯ СВАРКА, ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ, СИСТЕМЫ МЕХАНИЗАЦИИ И АВТОМАТИЗАЦИИ, СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ, СЕКТОРНЫЙ ОТВОД

В дипломном проекте разработан технологический процесс плазменной сварки секторного отвода на угол в 90 градусов, проведен анализ технического задания, расчет технологического времени, выбор основного и дополнительного оборудования. Произведен расчет производительности, разработан алгоритм функционирования технологического комплекса, составлена маршрутная карта, разработан план участка.

В экономической части проведено обоснование эффективности проектируемого технологического процесса. Произведен расчет себестоимости продукции и годовой экономический эффект.

Рассмотрены вопросы охраны окружающей среды и техники безопасности.

1 ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ И ЕГО АНАЛИЗ………………………8

1.1.1 Аргонодуговая сварка ………………………………………………..8

1.1.2 Электродуговая сварка под флюсом…………………………………9

1.1.4 Классификация плазменных установок…………………………….11

1.1.5 Устройство и функционирование плазменных установок………..14

1.2 Назначение и условия эксплуатации детали…………………………16

1.3 Механические и физические свойства стали 09Г2С…………………17

1.4 Расчёт массы детали…………………………… ………………………19

1.5 Анализ технического задания…………………………………………19

2 РАСЧЕТ РЕЖИМОВ СВАРКИ, ВЫБОР ОСНОВНОГО И

ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОРУДОВАНИЯ…………..…………. ………..21

2.1 Расчет режимов процесса сварки………………… …………………. 21

2.2 Выбор основного оборудования…… …………………………………22

2.3 Выбор сварочного робота………………… …………………………..25

2.4 Выбор вспомогательного оборудования…………………………….28

2.4.1 Выбор электродугового полуавтомата……………………………..28

2.4.2 Выбор гидравлической листогибочной машины………………….29

2.4.3 Устройства перемещения……………………………………………31

3 ДЕФЕКТЫ В СВАРНЫХ ШВАХ И МЕТОДЫ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ………………………………………..32

3.1 Классификация дефектов……………………………………………..32

3.5 Контроль сварных швов…………………………………………..…43

4 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПЛАЗМЕННОЙ СВАРКИ СЕКТОРНОГООТ ВОДА……………………………………………………. 46

4.1 Разработка технологии сборочных и сварочных работ……. ………46

4.2 Расчет штучного времени………………… …….……………………..47

4.3 Разработка технологической документации………………………….49

4.4 Разработка алгоритмов……………………… ………… ……………53

4.5 Проектирование участка цеха……… …………………………………54

5 ОБОСНОВАНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЕКТИРУЕМОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА СВАРОЧНЫХ РАБОТ СЕКТОРНОГО ОТВОДА ………………………. 56

6 ОХАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ …. 71

7 ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ………………………………..85

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ………. ………..91

Плазма - ионизированный газ, содержащий электрически заряженные частицы и способный проводить ток. Ионизация газа происходит при его нагреве. Степень ионизации тем выше, чем выше температура газа. В центральной части сварочной дуги газ нагрет до температур 5000-30000° С, имеет высокую электропроводность, ярко светится и представляет собой типичную плазму. Плазменную струю, используемую для сварки и резки, получают в специальных плазматронах, в которых нагревание газа и его ионизация осуществляются дуговым разрядом в специальных камерах.
Вдуваемый в камеру газ, сжимая столб дуги в канале сопла плазматрона и охлаждая его поверхностные слои, повышает температуру столба. В результате струя проходящего газа, нагреваясь до высоких температур, ионизируется и приобретает свойства плазмы. Увеличение при нагреве объема газа в 50-100 и более раз приводит к истечению плазмы со сверхзвуковыми скоростями. Плазменная струя легко расплавляет любой металл.
Дуговую плазменную струю для сварки и резки получают по двум основным схемам. При плазменной струе прямого действия изделие включено в сварочную цепь дуги, активные пятна которой располагаются на вольфрамовом электроде и изделии. При плазменной струе косвенного действия активные пятна дуги находятся на вольфрамовом электроде и внутренней или боковой поверхности сопла. Плазмообразующий газ может служить также и защитой расплавленного металла от воздуха. В некоторых случаях для защиты расплавленного металла используют подачу отдельной струи специального, более дешевого защитного газа. Газ, перемещающийся вдоль стенок сопла, менее ионизирован и имеет пониженную температуру. Благодаря этому предупреждается расплавление сопла. Однако большинство плазменных горелок имеет дополнительное водяное охлаждение.
Дуговая плазменная струя - интенсивный источник теплоты с широким диапазоном технологических свойств. Ее можно использовать для нагрева, сварки или резки как электропроводных металлов, так и неэлектропроводных материалов, таких как стекло, керамика и др. (плазменная струя косвенного действия). Тепловая эффективность дуговой плазменной струи зависит от величины сварочного тока и напряжения, состава, расхода и скорости истечения плазмообразующего газа, расстояния от сопла до поверхности изделия, скорости перемещения горелки (скорости сварки или резки) и т. д. Геометрическая форма струи может быть также различной (квадрат, ной, круглой и т. д.) и определяться формой выходного отверстий сопла.

Техника сварки. Питание дуги, как правило, осуществляется переменным или постоянным током прямой полярности (минуя на электроде). Возбуждают дугу с помощью осциллятора. Для облегчения возбуждения дуги прямого действия используют дежурную дугу, горящую между электродом и соплом горелки.. Для питания плазмообразующей дуги требуются источники сварочного тока с рабочим напряжением до 120 В, а в некоторый случаях и более высоким; для питания плазматрона, используемого для резки, оптимально напряжение холостого хода источника питания до 300 В. Плазменной струей можно сваривать практически все металлы в нижнем и вертикальном положениях, В качестве плазмообразующего газа используют аргон или гелий, которые также могут быть и защитными. К преимуществам плазменной сварки относятся высокая производительность, малая чувствительность к ко-лебаниям длины дуги, устранение включений вольфрама в металле шва. Без скоса кромок можно сваривать металл толщиной до 15 мм с образованием провара специфической формы. Это объясняется образованием сквозного отверстия в основном металле, через которое плазменная струя выходит на обратную сторону изделия. Расплавляемый в передней части сварочной ванны металл давлением плазмы перемещается вдоль стенок сварочной ванны в ее хвостовую часть, где кристаллизуется, образуя шов. По существу процесс представляет собой прорезание изделия с заваркой места резки.
Плазменной струей можно сваривать стыковые и угловые швы. Стыковые соединения на металле толщиной до 2 мм можно сваривать с отбортовкой кромок, при толщине свыше 10 мм рекомендуется делать скос кромок. В случае необходимости используют дополнительный металл. Для сварки металла толщиной до 1 мм успешно используют микроплазменную сварку струей косвенного действия, в которой сила сварочного тока равна 0,1-10 А. Резка плазменной струей основана на расплавлении металла в месте реза и его выдувании потоком плазмы. Плазменную струю используют для резки металла толщиной от долей до десятков миллиметров. Для резки металла малой толщины используют плазменную струю косвенного действия. При повышенной толщине металла лучшие результаты достигаются при плазменной струе прямого действия. При резке даже углеродистых сталей во многих случаях она более экономична, чем газокислородная, ввиду высокой скорости и лучшего качества реза.
В зависимости от металла в качестве плазмообразующих газов можно использовать азот, водород, аргоно-водородные, аргоно-азотные, азото-водородные смеси. Использование для резки смесей газов, содержащих двухатомные газы, энергетически более эффективно. Диссоциируя, двухатомный газ поглощает много теплоты, которая выделяется на холодной поверхности реза при объединении свободных атомов в молекулу. В последнее время, когда появилась возможность использовать водоохлаждаемые циркониевые и гафниевые электроды, в качестве режущего газа стали использовать и воздух. Сварку и резку можно выполнять вручную и автоматически.

Опыт промышленного применения процессов сварки с использованием концентрированных источников энергии свидетельствует о том, что в ряде случаев они имеют неоспоримые преимущества перед традиционными технологиями получения неразъемных соединений: более высокие качество и производительность процессов. Минимальные деформации и высокие физико-механические характеристики сварных соединений, полученных плазменной сваркой, как правило, позволяют исключить последующую механическую и термообработку.

Основными предпосылками использования концентрированных потоков энергии для обработки материалов являются:

1) высокая плотность мощности и возможность плавной ее регулировки в широких пределах;

2) простота управления лучом;

3) высокая производительность;

4) возможность осуществления процессов, недоступных большинству других технологий, за счет высоких температур, скоростей нагрева и охлаждения;

5) возможность полной автоматизации;

6) экологическая чистота [1].

Возможность плазменной обработки деталей в воздухе и в воде, что существенно расширяет спектр технологических возможностей применения плазменной обработки. Плазменная сварка титановых, медных и алюминиевых сплавов широко распространена и не встречает трудностей.

Также необходимо отметить, что использование плазменных установок в современной промышленности обусловлено низкой стоимостью плазменных установок, их автоматизацией, механизацией, простотой в эксплуатации, исключающей привлечение дополнительных специализированных кадров.

Высокий КПД использования энергии плазменной дуги – 75-90%, следовательно, низкая себестоимость процесса плазменной обработки. В среде современных рыночных отношений, когда идет активный переход от энергоемких, дорогих технологий к простым энергосберегающим, это особенно актуально.

1 ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ И ЕГО АНАЛИЗ

1. 1 Методы сварки

1.1.1 Аргонодуговая сварка

Применяют два вида аргонно-дуговой сварки: 1) неплавящимся вольфрамовым электродом; 2) плавящимся электродом из того же металла, что и свариваемый.

Автоматическая и полуавтоматическая сварки плавящимся электродом наиболее производительны. При сварке применяют проволоку диаметром до 3 мм. примерно такого же состава, что и основной металл.

Подготовка кромок и техника выполнения отдельных типов соединений примерно такие же, как и при сварке в углекислом газе.

Для защиты обратной стороны шва от действия воздуха используют медные и стальные подкладки. При этом во время сварки струю аргона подводят также под нижнюю поверхность кромок свариваемых листов, для чего в подкладке делают канавку, расположенную вдоль линии шва.

Аргонно-дуговую сварку применяют при изготовлении конструкций из нержавеющих и жаропрочных сталей, цветных металлов( алюминия, меди, магния, титана, циркония, тантала,. ниобия) и их сплавов.

Этим способом можно также сваривать разнородные металлы. Применять его для сварки углеродистых и низколегированных сталей экономически нецелесообразно[6].

1.1.2 Электродуговая сварка под флюсом

Автоматическую и полуавтоматическую сварку низколегированных сталей выполняют проволоками Св-08А, Св-08ГА, Св-10Г2 под обычными флюсами АН-348А, ОСЦ-45. Для сварки на повышенных скоростях применяют флюс АН-60. Эти стали свариваются хорошо, поэтому термической обработки сварных соединений после сварки не требуется.

Швы сварных соединений по характеру выполнения могут быть односторонние и двусторонние, однопроходные или многослойные.

Чтобы улучшить формирование нижней части шва и обеспечить полный провар, при сварке односторонних стыковых швов применяют различные технологические приемы сварки: на флюсовой подушке, на гладкой медной подкладке, на флюсовомедной подкладки.

Сварка на гладкой подкладке применяют только при точной сборке, без смещения стыкуемых кромок[6].

1.1.3 Плазменная сварка

Плазменная сварка является дальнейшим продолжением и усовершенствованием аргонодуговой сварки вольфрамовым неплавящимся электродом. Согласно ГОСТу 2601-84, плазменная сварка – сварка плавлением, при которой нагрев проводится сжатой дугой. Сжатая дуга – дуга, столб которой сжат с помощью сопла плазменной горелки, потока газа или внешнего электромагнитного поля. Плазменную сварку осуществляют сжатой дугой прямого и косвенного действия (рис.1.1). Сжатую дугу прямого действия получают при включении изделия в сварочную цепь, активные пятна дугового разряда (катодное и анодное) располагаются на вольфрамовом или на неплавящемся электроде из другого материала и изделии. При получении сжатой дуги косвенного действия изделие в сварочную цепь не включается, активные пятна дугового разряда находятся на электроде и на поверхности сопла. При нагреве изделия дугой косвенного действия передача теплоты осуществляется теплопроводностью, конвекцией и излучением плазмы. При нагреве сжатой дугой прямого действия к перечисленным механизмам теплопередачи добавляется передача энергии заряженными частицами, двигающимися в электрическом поле.

Читайте также: