76184

Разновидность плазменной и плазменно-порошковой сварки

Реферат

Производство и промышленные технологии

История создания плазменной и плазменнопорошковой сварки. Сущность плазменной и плазменнопорошковой сварки. Технология плазменной и плазменнопорошковой сварки. Разновидность плазменной и плазменнопорошковой сварки.

Русский

2015-01-29

33.63 KB

0 чел.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение..............................................................................................................3

1. Плазменная и плазменно-порошковая сварка..............................................4

1.1. История создания  плазменной и плазменно-порошковой сварки..........4

1.2. Сущность плазменной и плазменно-порошковой сварки........................5

1.3. Технология плазменной и плазменно-порошковой сварки.....................7

1.4. Разновидность плазменной и плазменно-порошковой сварки...............8.

2. Заключение......................................................................................................10

3. Используемые источники..............................................................................12

ВВЕДЕНИЕ

Современный технологический процесс в промышленности не разрывно связан с совершенствованием сварочного производства. Сварка-это высокопроизводительный и технологический процесс изготовления неразьемного соединения. Перспективы сварки как в научном, так и в техническом плане безграничны. Ее применение способствует совершенствованию машиностроения, металлургического, химического и энергитического оборудования, различных трубопроводов , и других различных конструкций.

Актуальность данной работы заключается в том, что изучение плазменной и плазменно- порошковой сварки позволяет закрепить практически полученные теоретические знания.

Целю данной работы, являются изучение плазменной плазменной и плазменно- порошковой сварки.

Задачи:

  1.  изучить технологию плазменной плазменной и плазменно- порошковой сварки.          
  2.  рассмотреть разновидности  плазменной и плазменно- порошковой сварки.          

Объектом изучения является отрасаль сварочное производство.

Предметом изучения являются плазменная и плазменно- порошковая сварка.

Метод данной работы:          

  1.  изучение учебной литературы
  2.  анализ учебной литературы
  3.  контент - анализ
  4.  сравнение

1. Плазменная и плазменно-порошковая сварка

1.1. История создания  плазменной и плазменно-порошковой сварки

Во время экспериментов над электрическим разрядом в трубке с разреженным воздухом была открыта материя, названная, плазмой  ставшая четвёртым состоянием вещества (кроме уже известных: газ, жидкость и твёрдое тело). События датировались 1929 годом, когда физики из Северной Америки Ирвинг Ленгмур и Леви Тонко назвали плазмой ионизированный газ в газоразрядной трубке.

Любое вещество может находиться в нескольких состояниях, в зависимости от температуры: твёрдом, жидком, газообразном. При дальнейшем (воздействии) увеличении температуры атомы и молекулы теряют электроны, в итоге газ превращается в плазму. При температуре около 1 миллиона градусов Цельсия плазма практически полностью ионизирована – в её составе находятся только электроны и положительные ионы. Вселенная на 99% состоит из плазмы. Звёзды, туманности – это ионизированная плазма.

 Широко плазма применяется в светотехнике: газоразрядные лампы, неоновая реклама, лампы дневного света – в этих устройствах используется плазма. Искра между проводами, дуга электросварки – это тоже то самое 4-ое состояние вещества. Газовые лазеры (использующие гелий и неон, криптон, диоксид углерода) на самом деле используют плазму, т.к. газовые смеси ионизируются электрическим разрядом.

 С 1950-х годов плазму стали использовать для резки металла, на сегодняшний день эта технология по популярности превосходит другие методы резки. Газ под воздействием электрической дуги превращается в плазму и сжимается, проходя через охлаждённую форсунку. Плазменная резка используется для работы только с электропроводными материалами, так как при резке дуга «переносится» на обрабатываемый материал.

Плазменная резка металла широко востребована в производстве благодаря набору достоинств:

  1.  широкий диапазон обрабатываемых материалов;
  2.  универсальность;
  3.  возможность резки металла толщиной до 150 мм (в зависимости от металла);
  4.  высокая скорость обработки;
  5.  незначительная деформация или полное её отсутствие;
  6.  высокая производительность;
  7.  простота перепрофилирования и автоматизации.

Различные газовые смеси, мощности и размеры плазмотронов, технологии резки делают возможности аппарата плазменной резки и сварки металла практически безграничными. В быту практикуется название для устройств плазменной резки - плазморезка, которые могут быть различных видов и форм. Портальный станок с (чпу) числовое программное управление - компьютеризованная система управления управляющая приводами оборудования или переносная газовая горелка, а также любых других промежуточных форм.[1]

1.2. Сущность плазменной и плазменно-порошковой сварки

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.[2]

1.3. Технология плазменной и плазменно-порошковой 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 колебаниям 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.[3]
 
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.[4]

1.4. Разновидность плазменной и плазменно-порошковой сварки

В зависимости от силы тока различают три разновидности плазменной сварки:

  1.  микроплазменная (Iсв = 0,1–25А);
  2.  на средних токах (Iсв = 50–150А);
  3.  на больших токах (Iсв > 150А).

Микроплазменная сварка Наиболее распространенной является микроплазменная сварка. В связи с достаточно высокой степенью ионизации газа в плазмотроне и при использовании вольфрамовых электродов диаметром 1–2 мм плазменная дуга может гореть при очень малых токах, начиная с 0,1 А. При подведении плазмотрона к изделию зажигается основная дуга, которая питается от источника. Плазмообразующий газ подается через сопло плазмотрона, имеющее диаметр 0,5–1,5 мм. Защитный газ подается через керамическое сопло. Плазменная горелка охлаждается водой. Для зажигания дуги в сварочной установке имеются осцилляторы дежурной и основной дуги. Микроплазменная сварка является весьма эффективным способом сплавления изделий малой толщины, до 1,5 мм. Диаметр плазменной дуги составляет около 2 мм, что позволяет сконцентрировать тепло на ограниченном участке изделия и нагревать зону сварки, не повреждая соседние участки. Такая дуга имеет цилиндрическую форму, поэтому глубина проплавления и другие параметры шва мало зависят от длины дуги, что позволяет при манипуляциях сварщиком горелкой избежать прожогов, характерных для обычной аргонодуговой сварки тонкого металла. Основным газом, использующимся в качестве плазмообразующего и защитного, является аргон. Однако в зависимости от свариваемого металла к нему могут осуществляться добавки, увеличивающие эффективность процесса сварки. При сварке сталей к защитному аргону целесообразна добавка (8–10%) водорода, что позволяет повысить тепловую эффективность плазменной дуги. Это связано с диссоциацией водорода на периферии столба дуги и последующей его рекомбинацией с выделением тепла на поверхности свариваемого металла. При сварке низкоуглеродистых сталей к аргону возможна добавка углекислого газа, при сварке титана – добавка гелия. Установки для микроплазменной сварки позволяют осуществлять сварку в различных режимах: непрерывный прямой полярности, импульсный прямой полярности (позволяет регулировать тепловложение), разнополярными импульсами (для алюминия, обеспечивает разрушение оксидной пленки), непрерывный обратной полярности. Наиболее распространенной установкой является МПУ-4у. К основным параметрам процесса микроплазменной сварки относятся сила тока, напряжение, расход плазмообразующего и защитного газа, диаметр канала сопла, глубина погружения в сопло электрода, диаметр электрода. Микроплазменная сварка успешно применяется при производстве тонкостенных труб и емкостей, приварке мембран и сильфонов к массивным деталям, соединении фольги, термопар, при изготовлении ювелирных изделий.

Плазменная сварка на средних токах Плазменная сварка на токах Iсв = 50–150А имеет много общего с аргонодуговой сваркой вольфрамовым электродом. Однако из-за более высокой мощности дуги и ограниченной площади нагрева она является более эффективной. По энергетическим характеристикам плазменная дуга занимает промежуточное положение между обычной дугой и электронным или лазерным лучом. Она обеспечивает более глубокое проплавление, чем обычная дуга, при меньшей ширине шва. Кроме энергетических характеристик, это связано и с более высоким давлением дуги на сварочную ванну, вследствие чего уменьшается толщина прослойки жидкого металла под дугой и улучшаются условия теплопередачи в глубь основного металла. Сварка может осуществляться с применением присадочной проволоки или без нее.

Плазменная сварка на больших токах Плазменная сварка на токах более I = 150A оказывает еще большее силовое воздействие на металл (плазменная дуга на токах 150А эквивалентна 300А дуге при сварке неплавящимся электродом). Сварка сопровождается полным проплавлением с образованием в ванне сквозного отверстия. Происходит как бы разрезание деталей с последующей заваркой. Металл с обратной стороны шва удерживается силами поверхностного натяжения. Диапазон режимов весьма ограничен, поскольку при сварке возможны прожоги. Плазменная сварка на больших токах используется при сплавлении низкоуглеродистых и легированных сталей, меди, алюминиевых сплавов, титана и других материалов. Во многих случаях она позволяет значительно уменьшить затраты, связанные с разделкой кромок, повысить производительность, улучшить качество швов. Плазменная сварка требует высокой культуры производства, соблюдения технологии заготовки и сборки, тщательного обеспечения условий охлаждения плазмотронов и правил их эксплуатации. Даже небольшие нарушения режима охлаждения плазмотрона вследствие высоких температур и малого диаметра сопла приводят к его разрушению.[5]

 2. Заключение

Мы изучили историю создания плазменной и плазменно-порошковой сварки , рассмотрели сущность работы плазматронов, и технологию плазменной и плазменно-порошковой сварки, исследовали разновидность плазменной и плазменно-порошковой сварки . Обратили внимание на технологию сварки при различных токах. Ознакомились со сварочной терминологией в целях успешной  и эффективной работы на производстве. 

3. Используемые источники:

1. История создания  плазменной и плазменно-порошковой сварки [Электронный ресурс ] http://multicut.ru/stat/history/

2. Сущность плазменной и плазменно-порошковой сварки [Электронный ресурс ] http://www.osvarke.com/plasma.html

3.Технология плазменной и плазменно-порошковой сварки

[Электронный ресурс ] http://www.rudetrans.ru/o-svarke/plazmennaya_svarka/

4. Технология плазменной и плазменно-порошковой сварки

[Электронный ресурс ] http://referatnatemu.com/27979

5. Разновидность плазменной и плазменно-порошковой сварки

[Электронный ресурс ] http://www.deltasvar.ru/biblioteka/48-vidy-svarki/62-sushhnost-i-tekhnika-svarki-i-rezki-plazmennoj-dugoj





 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

12577. ЗАКОН ОМА И ПРАВИЛА КИРХГОФА ДЛЯ РАЗВЕТВЛЕННЫХ ЦЕПЕЙ 342.31 KB
  Лабораторная работа №22;24. ЗАКОН ОМА И ПРАВИЛА КИРХГОФА ДЛЯ РАЗВЕТВЛЕННЫХ ЦЕПЕЙ ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОГО ЗАРЯДА ЭЛЕКТРОНА ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2.2ЗАКОН ОМА И ПРАВИЛА КИРХГОФА ДЛЯ РАЗВЕТВЛЕННЫХ ЦЕПЕЙ Цель работы: изучение закона Ома и закрепление навыков ра
12578. Організація системи мерчандайзингу у виробничій/збутовій компанії 34.66 KB
  Через загострення конкуренції на ринку як продовольчих, так і непродовольчих товарів і прискоренням товарообігу кожна виробнича/збутова компанія так чи інакше замислюється про мерчандайзинг своєї продукції. Мерчандайзинг перетворюється з додаткової конкурентної переваги в обовязкову функцію служби продажу.
12579. Метод определения критической температуры Тк давления Рк для СО2 по появлению и исчезновению мениска 106.06 KB
  ВВЕДЕНИЕ Исследование критического состояния вещества необходимо не только с прикладной точки зрения но имеет и большое теоретическое значение. Особенности поведения вещества вблизи критической точки системы жидкостьпар определенным образом характеризуют структу
12580. Фармацевтический холокост - концлагерь для человечества 503.5 KB
  Прима Андрей Фармацевтический холокост концлагерь для человечества Смертельные болезни и препаратыубийцы АЗТ 2007г. Поводом к написанию этой книги послужили реальные события недавнего времени произошедшие с её и автором. Жизненная ситуация с которой он ст
12581. ИССЛЕДОВАНИЕ ХОЛОКОСТА. Глобальное видение 2.15 MB
  ИССЛЕДОВАНИЕ ХОЛОКОСТА. Глобальное видение. Материалы международной Тегеранской конференции 1112 декабря 2006 года. Минск ЗАО Христианская инициатива 2007 Исследование холокоста Глобальное видение. Материалы международной Тегеранской к
12582. Холокост. Общие сведения 402 KB
  ХОЛОКОСТ Реферат Холоко́ст англ. holocaust термин под которым сионистская пропаганда понимает систематическое уничтожение по заранее разработанному плану Германией и её союзниками в ходе Второй Мировой войны всех евреев только за то что они евреи. Теория холокост
12583. Освенцим: мифы и факты 41.55 KB
  Освенцим: мифы и факты Марк Вебер Почти всякий слышал об Освенциме на Западе Освенцим называется Аушвиц примеч. перев. немецком концентрационном лагере 2й Мировой войны где как утверждается были истреблены массы заключенных главным образом евреев в газовых кам
12584. М. Вебер Холокост: нужно выслушать обе стороны 34.42 KB
  М. Вебер Холокост: нужно выслушать обе стороны Почти каждый слышал что немцы убили во время Второй мировой войны шесть миллионов европейских евреев. Американское телевидение кино газеты и журналы постоянно муссируют эту тему. В столице США Вашингтоне построен огр...
12585. Опровержение холокоста 122.5 KB
  ОПРОВЕРЖЕНИЕ ХОЛДОКОСТА Холокост от англ. holocaust из др.греч. ὁλοκαύστος всесожжение жертвоприношение у евреев при котором жертва животное полностью пожиралась огнем: дегенераты зачемто мучили бедных животных. Для того чтобы сжечь 6 шесть млн. всем имевшим...