Главная  Сварка 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [ 42 ] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50]


Рис. 133. Схема процесса плазменно-дуго- щнне И одновременное вой резки (образова- плавленного и испаренного металла, ние полости реза) на рис. 134 показана схема комплекта для ручной плазменно-дуговой резки, а на рис. 135 -резак РДМ-1-60*.

Плазменно-дуговую резку целесообразно применять: при изготовлении из листов деталей с фигурными контурами; изготовлении деталей с прямолинейными контурами, не требующих механической обработки; вырезки проемов и отверстий в металлах; резке полос, прутков, труб и профилей и придания их торцам нужной формы; обработке кромок поковок и подготовке их под сварку; вырезке заготовок для механической обработки, штамповки и сварки; обработке литья.

По сравнению с кислородной плазмснно-дуговая резка имеет следующие преимущества: возможность резки на одном и том же оборудовании любых материалов; высокая скорость резки металлов небольших толщин (до 20 мм); использование недорогих и недефицитных газов и отсутствие потребления горючих газов (углеводородов); малые тепловые деформации вырезаемых деталей; относительная простота автоматизации процесса резки, определяемого в основном электрическими параметрами.

* Новая конструкция резака имеет марку РДМ-2-66.

Недостатками плазменно-дуговой резки являются- более сложное и дорогое оборудование, включающее источник питания и регулирования дуги; более сложное обслуживание; необходимость применения водяного охлаждения горел-


Рис. 134. Схема комплекта для ручной плазменно-дуговой резки с резаком РДМ-1-60: /-резак, 2 - кабельно-шлаиговый пакет, 3 - коллектор со струбциной, 4 - зажигал, ка, 5 - источник тока, 6 - баллоны с га. зами, 7 - редукторы, 8 - кабели, 9 - шланги 10 - водопроводная магистраль, II - слив охлаждающей воды


Рис. 135. Резак РДМ-1-60: 1 -"аконечиик, 2 - головка, 3 - защитный колпачок, 4 - JjHTOK, 5 - рукоятка. 6 - рычаг клапана подачи водорода нли азота, 7 - вентиль подачн аргона. S- коллектор со струбциной

КИ и защитных масок со светофильтрами для резчика; необходимость болеысокой квалификации резчика.

Плазменно-дуговую резку целесообразно применять при обработке металлов, которые трудно или невозможно резать Другими способами, или когда плазменно-дуговая резка ока-

дом ВЛ-15 (с добавлением лантана), расположенным внутри электрически изолированного формирующего наконечни-ка 1. В большинстве случаев применяется дуга постоянного тока прямой полярности. Продуваемый через сопло газ обжимает дугу, обеспечивает в ней интенсивное плазмообразо-вание и придает дуге проникающие свойства. При этом газ разогревается до высоких температур (10 000- 20 000°С), что обеспечивает высокую скорость истечения и сильное механическое действие плазмы на расплавляемый металл, выдуваемый из места реза. В металле 4 образуется полость, по стенкам которой опускается активное пятно 5 дуги. При движении резака в направлении стрелки 2 пятно 5 остается ( на лобовой стенке реза и вместе со -1 столбом плазменной дуги 3 и факелом 6 плазмы обеспечивает непрерывное проплавление металла по всей тол-удаление рас-



70-75

130-150

200-250

Рабочее напряжение, в ... Толщина разрезаемого металла, мм:

алюминия и его сплавов . сплавов железа, латуни.

бронзы . .... меди ..........

Скорость резки регулируется изменением тока дуги (регулированием источника питания). Скорость резки быстро падает с увеличением толщины металла и одновременно увеличивается ширина реза. При ручной резке равномерное ведение процесса обеспечивается при скорости до 2 м/мин.

В качестве источников питания дуги током применяют: сварочные преобразователи ПСО-500 на 500 а, включаемые последовательно 2-3 шт. на одну дугу; сварочные выпрямители ВКС-500-1 по 500 а на кремниевых вентилях ВК-200, включаемые последовательно 2-3 шт. на одну дугу; источник питания плазменной дуги ипг-500 на 700 а; выпрямитель вгд-501 на 500 а для плазменно-дуговой резки и др.

В качестве электродов вместо лантанированного вольфрама ВЛ-15 по ВТУ-влх224-5-62 можно применять, при обеспечении надлежащих гигиенических условий, ториро-ванный (с добавкой тория) вольфрам ВТ-15. В некоторых резательных устройствах применяют штабики из вольфрама или циркония, медные втулки, графитовые стержни. Последние используют при обдувке дуги активными газами, без газовой защиты электрода. Расход вольфрама при резке в ар-гоно-водородных смесях составляет 0,01 г1мин, а при резке в смесях азота с содержанием 0,5% кислорода - 0,05 г/мин.

В качестве плазмообразующих газов применяют:

химически неактивные к металлу газы: чистый аргон состава А по ГОСТ 10157-62; технический азот 1-го сорта по

ГОСТ 9293-59; смеси аргона с водородом техническим 1-го сорта по ГОСТ 3022-45; гелий; аммиак;

химически активные к металлу газы: кислород или воздух, часто в смеси с азотом; возможно применение воды (паров).

Водород и азот диссоциируют (расщепляются на атомы) в дуге, а затем атомы их вновь соединяются в молекулы (ре-комбинируют) на более холодных частях металла, выделяя при этом большое количество дополнительного тепла. Это способствует более благоприятному распределению тепла по всему объему металла, что имеет особое значение при резке металла больших толщин.

Прн резке обычно применяют следующие плазмообразу-ющие газы и из смеси (табл. 40).

Для резки алюминиевых сплавов целесообразнее применять азотно-водородные смеси. Резку сплавов толщиной 5-20 мм рекомендуется производить в азоте, а толщиной 20-100 мм в азото-водородной смеси. Аргоно-водородные смеси при резке алюминиевых сплавов применяют при необходимости получения особо чистых резов. При ручной резке содержание водорода в аргоно-водородной смеси снижают до 207о, так как при более низком содержании водорода легче поддерживать дугу при колебаниях расстояния между мундштуком и металлом.

При резке нержавеющих сталей до 50 мм толщиной применяют смесь кислорода с азотом, который, протекая вдоль электрода, защищает его от окисления, а также азот и азо-то-водородную смесь. При скоростной безгратовой резке нержавеющих сталей следует применять смесь кислорода с 20-25% азота.

Нержавеющие стали малой толщины (до 20 мм), кромки которых не требуют высокой стойкости против межкристаллитной коррозии, можно резать в азоте, а нержавеющие стали толщиной 20-50 мм - в азотно-водородной смеси. При повышенных требованиях в отношении стойкости кромок к межкристаллитной коррозии нержавеющие стали режут в азотно-водородной смеси. Полученные при этом кромки можно сваривать встык без присадочной проволоки.

Смеси с аргоном при резке нержавеющих сталей применяют реже. При резке латуни в азоте скорость резки выше на 25-30%, чем при резке меди в азоте. Для резки низкоуглеродистых сталей наиболее целесообразно применять кислород или его смесь с содержанием азота 25-60%, который, протекая вдоль вольфрамового электрода, защищает его от

зывается наиболее экономичной, или обеспечивает скорости резки, согласующиеся с принятыми в технологии обработки того или иного изделия. Плазменно-дуговой резкой обрабатывают алюминий и его сплавы; медь и ее сплавы; нержавеющие высоколегированные стали; низкоуглеродистую сталь; чугун; магний и его сплавы; титан. Возможность резки металла данной толщины и интенсивность проплавления определяются мощностью дуги, т. е. величиной токами напряжения. Ориентировочные величины максимальной толщины резки различных металлов в зависимости от напряжения следующие:



Таблица 40

Плазмообразующие газы и их смеси

Металл

Голщииа, мм

Ток, а

Газ (%)

Алюминий и его сплавы

до 20

Азот (кислорода ие более I)

То же

20-60

Смесь азота (70) и водорода (30)

20-100

Смесь азота (62) и водорода (38)

4-25

Смесь аргона (70) и водорода (30)

»

" 4-80

Смесь аргона (65) и водорода (35)

10-300

Смесь водорода (90) и аргона (10) с добавлением в дугу 10 м/н воздуха для ее стабилизации

5-70

220-500

Азот (кислорода не более I)

Нержавеющая сталь типа XI8H9

10-45

470-520

Смесь кислорода (50-75) и азота (50-25)

5-50

370-430

Смесь азота (50) и водорода (50) или смесь аргона (88) и водорода (12) или смесь аргона (50) и азота (50)

10-300

500-700

Смесь водорода (90) и аргона (10) с добавлением в дугу 10 м/ч воздуха для ее стабилизации

То же марки XI7H13M2T

8-35

400-450

Смесь азота (50) и воздуха (50)

Медь и ее

сплавы То же

2,5-70 10-200

260-300 600-700

Азот

Водород (90) и аргон (10) с подачей 10 л«з/ч воздуха для стабилизации дуги

Низкоуглеродистая сталь

10-40 5-30

300-800 200-500

Смесь кислорода (40-75) и

азота (60- 25) Азот с применением вихревой

стабилизации дуги

окисления. При необходимости низкоуглеродистые стали можно резать в одном азоте.

Расходы газов при резке даны в табл. 41-42 и зависят только от рода газа и разрезаемого металла. В пределах до 100 мм толщины металла расход газа в большинстве случаев остается постоянным. В некоторых случаях резки металла малой толщины применяют повышенные расходы газов, что способствует устранению натеков на нижних кромках реза. Для сопел диаметром 3-6 мм расход газа, как правило, не должен быть меньше 1,5-2 жч во избежание возникновения «двойной» дуги, т. е. второй дуги между электродом и мундштуком.

Плазменно-дуговой резкой обычно разрезают нержавеющие и углеродистые стали толщиной до 40 мм, чугун до 90 мм, алюминий и его сплавы до 300 мм, медь и ее сплавы до 80 мм. Для больших толщин указанных металлов (кроме алюминия и его сплавов) этот способ применяется значительно реже, так как экономичнее использовать другие способы резки (кислородную, кислородно-флюсовую).

Плазменно-дуговая резка может производиться вручную и с помощью газорезательных машин. Общая схема установки для ручной плазменно-дуговой резки приведена на рис. 134. Установка включает баллоны с газами, источник постоянного, тока, распределительное устройство для управления процессом и резак. Второй провод от источника тока подключают к разрезаемому металлу. На рис. 135 показан внешний вид резака РДМ-1-60 для ручной плазменно-дуговой резки, техническая характеристика которого дана в табл. 41.

Резак снабжен сменными наконечниками и сменными опорными роликами. Дугу возбуждают факелом вспомогательного разряда путем кратковременного замыкания вольфрамового электрода и медного наконечника угольным стержнем зажигалки. Ток вспомогательного разряда ограничивает нихромовая спираль добавочного сопротивления в во-доотводящем шланге.

Сменные сопловые вставки заменяются через каждые 2- 4 ч работы, а резиновые прокладки между наконечниками и головкой - через 10-12 смен.

Аппаратура для плазменно-дуговой резки выпускается промышленностью по ГОСТ 12 221-66 «Аппаратура для плазменно-дуговой резки. Типы и основные параметры». Краткие технические характеристики некоторых марок этой аппаратуры см. в табл. 41.



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [ 42 ] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50]

0.0008