Микроплазменная сварка: Микроплазменная сварка — VACOM

Содержание

Микроплазменная сварка – роль и сущность метода

  К слову, микроплазменная сварка является, пожалуй, даже более распространенной, нежели обычная плазменная сварка. Ведь она, в свою очередь, имеет достаточно высокую степень ионизации газа в плазмотроне, а также, плазменная дуга в микроплазменной сварке может работать при очень малых токах – всего 0,1 А и выше. При этом, используются вольфрамовые электроды, не более чем 1-2 мм в диаметре.

  Технология микроплазменной сварки предусматривает использование специального малоамперного источника питания, работающего на постоянном токе. Он, в свою очередь, поддерживает дежурную дугу, которая непрерывно горит между электродом и небольшим медным, водоохладительным соплом. Как только к изделию подводится плазмотрон, сразу же зажигается и основная дуга, которая уже питается от самого источника. Газ, который образует плазму, подается сквозь сопло плазмотрона, которое имеет диаметр, в пределах от 0,5 до 1,5 мм.


1 — электрод из вольфрама; 2 — канал, в котором подается газ; 3 — канал защитного газа; 4 — сопло из керамики; 5 — сопло для плазмообразующего канала; 6 — проволка для присадки; 7 — изделия; 8 — плазма; П — газ для плазмы; З — защитный газ.

  Защитный же газ, подается через специальное керамическое сопло, в свою очередь, плазменная горелка охлаждается холодной водой. А для того, чтобы зажечь дугу, в сварочном аппарате присутствуют специальные осцилляторы, так называемой, дежурной, и основной дуги. С помощью микроплазменной сварки легко и эффективно сплавливаются изделия небольшой толщины, примерно, до 1,5 мм. При этом, диаметр в микроплазменной дуге равен 2 мм, и это позволяет концентрировать тепло плазмы в тех участках, где это необходимо, причем без повреждения и отрицательного действия соседних участков, где никаких действий не предполагается. Данная дуга имеет цилиндрическую направленность действия, то есть форму. Именно поэтому, глубина проплавления практически не зависит от длины дуги, а зависит от диаметра и формы. Это позволяет сварщику избегать прожогов, которые типичны, например, в аргонной сварке. Поэтому, преимущество микроплазменной сварки в этом случае, очевидное.

  Между тем, в микроплазменной сварке, ровно так же, как и в аргонной, используется один и тот же газ – то бишь, аргон. Однако, в зависимости от того, какой металл сваривается, какая толщина и площадь сваривания, к аргону могут добавляться и другие газы, которые в разы увеличат его производительность.

  Например, при сварке стали, к аргону добавляется около 8-10% кислорода. Это позволяет в разы увеличить эффективность плазменной дуги. А вот при сваривании низкоуглеродистых сталей, к имеющемуся аргону может быть добавлен углекислый газ, а при спаривании титановых изделий, подмешивается гелий.

Плазменная сварка металла. Микроплазменная сварка. Плазмотрон схема.

Плазменная сварка

Плазменная сварка — плазменная струя, применяемая для сварки, представляет собой направленный поток частиц или полностью ионизированного газа, имеющего температуру 10000…200000С. Плазму получают в плазменных горелках (плазмотронах), пропуская газ через столб сжатой дуги. В качестве плазмообразующих газов применяют азот, аргон, водород, гелий, воздух и их смеси.

Применяют два основных плазменных источника нагрева: плазменную струю, выделенную из столба косвенной дуги и плазменную дугу, в которых дуга прямого действия совмещена с плазменной струей.

Плазменная струя представляет собой независимый источник теплоты, позволяющий в широких пределах изменять степень нагрева и глубину проплавления поверхности заготовок. Тепловая мощность плазменной струи ограничена, и ее применяют для сварки и резки тонких металлических листов и неэлектропроводящих материалов, для напыления тугоплавких материалов.

Плазменная дуга обладает большой тепловой мощностью, имеет более широкое применение: для сварки высоколегированной стали, сплавов титана, никеля, молибдена, вольфрама. Плазменную дугу применяют для резки материалов (меди, алюминия), наплавки тугоплавких материалов на поверхность.

Плазменной дугой можно сваривать металл толщиной до 10 мм без разделки кромок и применения присадочного материала. Так как плазменная дуга обладает высокой стабильностью, то обеспечивается повышенное качество сварных швов. Это позволяет выполнять микроплазменную сварку металла толщиной 0,025…0,8 мм.

Рисунок 1 — Плазмотрон схема

Работа плазмотрона в режиме:
А — прямой полярности; Б — дуги косвенного действия (сопло 4 вы­полняет одновременно роль анода)

Принцип действия плазмотрона, питающаяся от источника 1, заключается в том, что дуга между электродом 2 и изделием 3 проходит через очень маленькое сопло 4. Именно проходя через сопло 4 плазмообразующий газ сжимает дугу. Защитное сопло 5 плазмотрона защищает зону горения от окружающего воздуха. Плазмообразующий и защитный газы проходят по двум независящим друг от друга каналам. В качестве плазмообразующего газа используют инертные газы (гелий, аргон) если речь идет о сварке изделий. Если же предполагается резка металлов, то основу плазмообразующего газа составляет очищенный от примесей воздух.

В зависимости от материала изделия плазменную сварку проводят на постоянном токе прямой полярно­сти или в импульсном режиме. Для этого плазмотрон со­единяют с источником питания 1 постоянного тока или источником питания, обеспечивающим импульсный ре­жим.

Микроплазменная сварка

Разновидностью плазменной сварки является микро­плазменная сварка. По конструкции это тот же плазмотрон, но меньших размеров. Микроплазменная сварка позволяет соединять различные материалы, сплавы, даже неметаллические изделия (пластмассы, диэлектрические материалы) вплоть до текстильных изделий. Устройство плазмотрона для микроплазменной сварки показано на рисунке 2.

Рисунок 2 — Плазмотрон для микроплазменной сварки

В корпусе 2 закреплен электрод 1 с помощью цанги 3. Корпус вставляется в верхний каркас 4. Сам каркас со­единен с нижним каркасом б через керамическую втул­ку 5. Вставленный во внутреннюю часть сопла 8 нако­нечник 7 соединен с нижним каркасом 6. Электрод 1 зажимается в цанге 3 с помощью гайки 9 и специальной втулки 11. Внутренняя конструкция плазмотрона заклю­чена в изолирующий корпус 10, который сверху закры­вается колпачком 12.

Для проведения плазменной и микроплазменной сварки в настоящее время применяются следующие ус­тановки: УПС-501, УПС-804 и УПС-301 для плазмен­ной сварки и установка А-1342 — для микроплазменной сварки.

Главный недостаток плазменной сварки – недолговечность горелок-плазмотронов.

Микроплазменная сварка и наплавка Eutronic GAP (GasArcProcess)

Цены и остатки не указаны по техническим причинам.

Просим уточнить стоимость и наличие продукции у наших сотрудников.

Приносим извинение за неудобство.

Аппараты микроплазменной сварки для сверхтонких ответственных деталей.

Микроплазменная сварка постоянным током прямой полярности для наплавки и соединительной сварки листов, проволоки, фольги, сетки из низкоуглеродистых, низко- и высоколегированных сталей, никеля, титана, циркония и их сплавов.

Область применения:  

  • Микроплазменная сварка постоянным током прямой полярности для наплавки и соединительной сварки листов, проволоки, фольги, сетки из низкоуглеродистых, низко- и высоколегированных сталей, никеля, меди, золота, титана, циркония и их сплавов, листов с покрытием, а также плазменная пайка оцинкованных листов
  • Электромеханическая промышленность, авиационная и космическая техника, химическая и пищевая промышленность, медицинская техника, машиностроение и производство промышленных установок, автомобилестроение, производство форм, прокладка трубопроводов, стоматологическая техника и т.д.

Угловой шов на мембранах

 
Продольный шов на защитных решетках для химических печей s=0,15 мм
 
Внутренний и наружный кольцевой шов на фитингах для отопительных систем

Процесс переноса плазменной дугой РТА (Plasma Transferred Arc)

Eutronic GAP® — процесс переноса плазменной дугой (РТА)от компании Castolin Eutectic.

GAP® идеален для соединения и нанесения покрытий. При процессе PTA плазма фокусируется при прохождении через тугоплавкий анод, вызывая значительное уплотнение и повышение мощности дуги. Присадочный материал, в виде мелкодисперсного порошка или цельной проволоки, подается прямо в столб плазменной дуги, который защищается от атмосферного воздуха потоком инетртного газа.

Компания Castolin Eutectic разаработала специальные порошки для GAP® применения.

GAP (GasArcProcess) технология имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционной дуговой сваркой:

  • высокая плотность и сфокусированность дуги
  • сверхвысокая скорость плавления
  • однородность наплавленного слоя, отсутствие брызг и др.
  • перемешивание, тепловложение, отклонения, зона термического влияния гораздо меньше, чем при обычных видах сварки
  • идеальный контроль за толщиной наплавочного слоя
  • высочайшая чистота и качество наплавки
  • гладкая поверхность наплавочного слоя снижает время последующей мехобработки
  • превосходная воспроизводимость операций
  • прочность и ударостойкость покрытий
  • возможность автоматизации (электронное управление подачей газа и порошка, интерфейс для полного внешнего управления)

Плазменная и микроплазменная сварка алюминия

Плазменная сварка в связи с необходимостью разрушения и удаления оксидной пленки выполняется сжатой дугой переменного и постоянного тока обрат­ной полярности. Она обеспечивает ряд технологических преимуществ по сравнению с обычной аргонодуговой сваркой алюминия и его сплавов неплавящимся электродом, позволяет повысить производительность сварочных работ на 50-70 %, снизить расход аргона в 4-6 раз, улучшить качество сварных соединений. При плазменной сварке на переменном токе эффективный КПД нагрева повышается до 65-70 % по сравнению с 45-50 % при обычной аргонодуговой сварке неплавящимся электродом на переменном токе. Из сравнения режимов плазменной и аргонодуговой сварки следует, что минимальная погонная энергия соответствует сварке сжатой дугой на постоянном токе при обратной полярности. Поэтому данный способ имеет преимущества в первую очередь при сварке конструкций из нагаргованных и термически упрочненных алюминиевых сплавов. Уменьшая погонную энергию при сварке, можно снизить суммарный объем несплошностей в шве вследствие торможения реакции разложе­ния остатков влаги в оксидной пленке во время существования сва­рочной ванны. При плазменной сварке на постоянном токе снижа­ется расход присадочной проволоки до 40 %, заметно сужаются швы, можно получить удовлетворительные механические свойства швов при нетравленом основном металле. В этом отношении лучшие результаты дает сварка проникающей сжатой дугой. Так как электросопротивление пленки оксидов А12О3 высокое (1*107 Ом/см), сварка по неочищенной от пленки оксидов поверхности металла приводит к сужению активного пятна и увеличению проплавляющей способности дуги. Сжатая дуга проникает через кратер в ванне на всю толщину основного металла; при этом особенно эффективно проявляется катодная очистка. Для заполнения отверстия под дугой в зону сварки подается присадочная проволока. Погружение сжатой дуги в металл возможно не только при механизированной, но и при ручной сварке.

Таблица 1. Ориентировочные режимы аргонодуговой и плазменной сварки стыковых соединений из сплава АМг6.

Способ сварки

Iсв, А

Uд, В

υсв, м/ч

υпр, м/ч

d, мм

q/υ, Дж/см

Аргонодуговая

200

14

20

120

1,8

277

Плазменная

обратная полярность

87

33

23

70

1,8

225

переменный ток

220

21

20

85

2,0

415

 

Плазменную, сварку; стыковых соединений из алюминиевых сплавов толщиной до 8 мм выполняют без разделки кромок с зазором до 1,5 мм за один проход на стальной подкладке или с двух сторон на весу. Для сварки на переменном токе используются серийные трансформаторы, обладающие требуемыми электродинамическими характеристиками. Вторичные обмотки включают последовательно, обеспечивая при этом напряжение холостого хода 120В. Постоянную Составляющую уменьшают путем включения в цепь батареи конденсаторов или омического сопротивления (например, балластного реостата типа РБ-300). Между вольфрамовым электродом (анодом) и соплом (катодом) горит вспомогательная дуга, которая питается выпрямленным; током 20-25А.

Используют специальную аппаратуру, например сварочный трактор А-1054 (создан на базе трактора ТС-17), для сварки с присадочной проволокой диаметром 1,6-2,0 мм.

Режимы сварки алюминиевых сплавов толщиной 2-5 мм на постоянном токе обратной полярности рекомендуется выбирать исходя из соотношения

 

При плазменной сварке получаются швы с высокими механическими свойствами как при выполнении швов на переменном токе, так и на постоянном токе обратной полярности (для сплава АМг6 при b = 3,2 мм, σв = 316,9 ÷ 327,7 МПа, α = 78 ÷ 81°).

Таблица 2. Механические свойства сварных соединений из сплава АМг6 толщиной 5мм, выполненных плазменной сваркой на переменном токе

Образец

σв, МПа

ан, кДж/м2

α, град

Основной металл

351,2

247,2

Сварной шов

334,5

343,4

67

 

 

Микроплазменная сварка.

Микроплазменная сварка успешно применяется для алюминия и его сплавов толщиной 0,2-1,5 мм. Сварка выполняется на переменном токе (10-100А) от специализированных источников питания (например, типа А-1281М). Питание для малоамперной дежурной дуги (1,0-5,0 А) подается от отдельного источника постоянного тока. В качестве плазмообразующего газа используют, аргон (расход газа 0,25-0,3 л/мин), для защиты зоны сварки — аргон и гелий. Расход защитного газа — гелия — для алюминия толщиной 0,2-1,5 мм не более 2,5 л/мин. При механизированной сварке может быть достигнута скорость до 60 м/ч. При ручной сварке скорость составляет 12-16 м/ч. Возможна сварка с присадочной проволокой диаметром 0,8-1,5 мм. Соединения, выполненные микроплазмениой сваркой, практически равноценны основному металлу — техническому алюминию (σв =58,9÷78,5 МПа). При сварке алюминиевых сплавов коэффициент прочности швов около 0,9. Для микроплазменной сварки металла малых толщин требуется прецизионная технологическая оснастка. Необходимо обеспечить плотное прижатие свариваемых кромок к подкладкам и надежный теплоотвод от кромок.

При сварке стыковых швов допускаются зазоры не более 15 % толщины металла и превышение одной кромки над другой не более 20 % толщины. Одной из важных особенностей микроплазменной сварки является снижение деформации изделий (на 25-30 %) по сравнению с обычной аргонодугозой сваркой.

 

Плазменная и микроплазменная сварка

СВАРКА, РЕЗКА МЕТАЛЛОВ

Плазменная сварка—это та же сварка плавлением. Здесь дей­ствует тоже электрическая дуга. Но это уже сжатая дуга, которую позволяет получить специальная горелка, плазмотрон.. Плазмот­рон позволяет получить сжатую дугу с температурой до 30000°С.

На рис. 23 схематично изображен плазмотрон. Принцип дей­ствия плазмотрона, питающегося от источника 1, заключается в том, что дуга между электродом 2 и изделием 3 проходит через очень маленькое сопло 4. Именно проходя через сопло 4, плазмо­образующий газ сжимает дугу. Защитное сопло 5 плазмотрона за­щищает зону горения от окружающего воздуха. Плазмообразую­щий и защитный газы проходят по двум независящим друг от дру­га каналам. В качестве плазмообразующего газа используют инер­тные газы (гелий, аргон) если речь идет о сварке изделий. Если же предполагается резка металлов, то основу плазмообразующего газа составляет очищенный от примесей воздух.

В зависимости от материала изделия плазменную сварку про­водят на постоянном токе прямой полярности или в импульсном режиме. Для этого плазмотрон соединяют с источником питания 1 постоянного тока или источником питания, обеспечивающим им­пульсный режим.

Разновидностью плазменной сварки является микро­плазменная сварка. По конструкции это тот же плазмотрон, но меньших размеров. Микроплазменная сварка позволяет соединять различные материалы, сплавы, даже неметаллические изделия (пла-

Рис. 23. Работа плазмотрона в режиме — прямой полярности; Б — дуги косвенного действия (сопло 4 выполняет одновременно роль анода)

стмассы, диэлектрические материалы) вплоть до текстильных из делий. Устроен плазмотрон для микроплазменной сварки еле дующим образом (рис. 24).

В корпусе 2 закреплен электрод 1 с помощью цанги 3. Корг ус вставляется в верхний каркас 4. Сам каркас соединен с нижним каркасом 6 через керамическую втулку 5. Вставленный во внут­реннюю часть сопла 8 наконечник 7 соединен с нижним каркасом 6. Элекгрод 1 зажимается в цанге 3 с помощью гайки 9 и специаль­ной втулки 11. Внутренняя конструкция плазмотрона заключена в изолирующий корпус 10, который сверху закрывается колпачком 12.

Для производства плазменной и микроплазменной сварки в настоящее время применяются следующие установки: УПС-501, УПС-804 и УПС-301 для плазменной сварки и установка А-1342 для микроплазменной сварки.

Краткая характеристика каждой из них.

Установка УПС-501 служит для автоматической плазменной сварки на постоянном токе прямой и обратной полярности корро­зионно-стойких сталей* алюминия, меди и их сплавов. В ее комп­лект наряду с источником питания и двумя плазмотронами (на токи 315 и 500 А) входит подвесная самоходная головка, которая состо­ит из следующих унифицированных узлов: пульта управления, подающего механизма для присадочной проволоки и ходового ме­ханизма.

Установка УПС-804 является усовершенствованной конструк­цией установки УПС-501 и предназначена для плазменной свар­ки в среде углекислого газа низкоуглеродистых и низколегирован­ных сталей толщиной 6— 12 мм на постоянном токе прямой по­лярности, а также для сварки продольных и стыковых швов с горизонтальной осью вращения.

Для памяти: Ток прямой полярности — это «плюс» на изде­лии, а «минус» на электроде. Наоборот — ток обратной полярнос­ти.

Установка УПС-301 позволяет осуществлять механи­зированную плазменную сварку постоянным током прямой поляр­ности. Установка позволяет сваривать низколегированные и анти­коррозионные стали, медь и ее сплавы. Если сделать ток обратной

Рис. 24 Плазмотрон

полярности, — можно сваривать изделия из алюминия и его спла­вов.

Эта установка состоит из источника питания с блоком управ­ления и плазмотрона универсальной конструкции. Источник обес­печивает импульсный режим и плавное нарастание сварочного тока в режиме постоянного напряжения.

Установка для микроплазменной сварки — автомат А 1342 позволяет соединять листы толщиной от 0,2 до 2,5 мм. Конструк­тивно автомат представляет собой подвесную самоходную голов­ку. Размеры аппарата—400x500x300 мм, вес 20 кг. На базе автома­та А-1342 есть модификации и на самоходной тележке.

Для практического применения предлагаются две таблицы ав­томатической сварки плавящимися электродами в среде защитно­го газа и под флюсом.

Таблица сварки под флюсом

Металл

Тол­

щина

(мм)

Форма

кромок

Зазор

в

стыке,

мм

Диа­

метр

элект­

рода,

мм

Свароч­ный ток, А

Напря­

жение,

В

Ско­

рость

свар­

ки,

м/ч

Сталь низ­коуглеро­дистая, средне ле­гирован­ная и вы­соколеги­рованная

3

5 10 10 20 20 30

6

10

12

Без

разделки

Тоже

Тоже

Тоже

Тоже

Тоже

Тоже

V-разделка

60*

Тоже

0- 1,5

0-2

2-4

1- 3

5- 7

2- 4

6- 8

2

2

5

5

5

5

5

3

3

5

250-500

400-450

700-750

650-700

950-1000

750-800

950-1000

250-280

350-380

500-550

28-30

28-30

34-38

34-38

40-44

38-42

40-44

48-50

38-40

28-30

32-34

18-20

22-24

16-18

25-28

17-20

30-36

Титан и

4

3

340-360

45-55

его сплавы

8

3

350-380′

45-55

16

4

590-600

40-50

6

Без

4

520-540

40

Медь

12

разделки

Тоже

5

800-820

16

Металл

Толщи

на

(мм)

Форма

кромок

Диаметр

электрода,

мм

Сварочный ток, А

Напряже ние, В

Скорость

сварки,

м/ч

Защитный газ Углекислый

Низкоуглеродистая и

низколегированная

сталь

3-5

6-8

8-12

Без разделки V-разделка Тоже

1.2- 1,4

1.2- 1,4 1,4-2

180-320

280-380

280-450

22-30

28-35

27-35

20-25

18-24

16-30

Низко — и среднелеги­рованная

высокопрочная сталь

2- 3

3- 5 10-12

Без разделки V-разделка Х-разделка

1-1,2 1,2-1,4 1,4-2

150-300

180-320

300-450

20-25

23-30

27-35

23-25

21-26

18-30

Аргон с добавкой 2-5% С02 или 2- 3% 02

Высо коле і ирован і іая сталь

2-3

4-6

9-11

Без разделки V-разделка Тоже

1—1,2 1,2-1,4 1,4-2

150-210

250-270

330-340

20-24

23-27

25-30

50-70

30-45

15-30

Аргон.он

Самый популярный способ крепления металлических деталей – сварка. И заниматься ею можно не только во промышленных масштабах. В быту сварочные работы используются также часто, причем речь не всегда о сварщиках, …

Физические основы магнитной дефектоскопии. Магнитные методы контроля основаны на обнаружении магнитных потоков рассеяния, возникающих при наличии различных дефектов, в на­магниченных изделиях из ферромагнитных материалов (железа, никеля, кобальта и некоторых сплавов). …

Получение и свойства ультразвуковых колебаний. Аку­стическими вшпама называются механические колебания, рзспро — страняющиеся в упругих средах. Если частота акустических коле­баний превышает 20 кГц (т. е. выше порога слышимости для чело­веческого …

МИКРОПЛАЗМЕННАЯ СВАРКА. АППАРАТ СЕРИИ PLASMA WELD 82 HFP. (MICROPLASMA WELDING. PLASMA WELD 82 HFP)

МИКРОПЛАЗМЕННАЯ СВАРКА.

АППАРАТ СЕРИИ  PLASMA WELD 82 HFP

Панькова Ольга Сергеевна,

ОБПОУ «Курский электромеханический техникум»

АННОТАЦИЯ

В данной статье рассказывается о микроплазменной сварке, которая получила своё существенное развитие на Западе и за время своего существования претерпела множество изменений в лучшую сторону. Основное внимание уделяется аппарату серии  PLASMA WELD 82 HFP, так как эта установка имеется на сварочном полигоне Курского электромеханического техникума, и студентам предстоим её освоить. Статья написана на русском и английском языках.

Во второй половине ХХ в. произошел переход от машинно-технической революции к научно-технической, которая характеризуется широким использованием наукоемких технологий. В начале третьего тысячелетия сварка является одним из ведущих технологических процессов создания материальной основы современной цивилизации.

Более половины валового национального продукта промышленно развитых стран создается с помощью сварки и родственных технологий. Непрерывный рост наукоемкости сварочного производства способствует повышению качества продукции, ее эффективности и конкурентоспособности.

Я хочу рассказать о технологии, которая известна еще с советских времен — 80-х годов прошлого столетия. Это плазменная сварка. Своё существенное развитие она получила на Западе и за время своего существования претерпела множество изменений в лучшую сторону.

Плазменная сварка (PAW — PlasmaArcWelding) – это сварка плавлением металла, нагрев которого проводится направленным потоком сжатого ионизированного газа (плазмы).  Говоря простым языком, плазменная сварка – это доработанная аргонодуговая сварка.

По качеству плазменная сварка по праву занимает положение между аргонодуговой и лазерной сваркой. 

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. (см. рис. 1)

Рисунок 1. Схема процесса микроплазменной сварки

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.

Микроплазменная сварка успешно применяется при производстве тонкостенных труб и емкостей, приварке мембран и сильфонов к массивным деталям, соединении фольги, термопар, при изготовлении ювелирных изделий.

Установки для микроплазменной сварки позволяют осуществлять сварку в различных режимах. Наиболее распространенной установкой является МПУ-4у.

Мне бы хотелось подробнее остановиться на аппарате серии  PLASMA WELD 82 HFP, так как эта установка имеется на сварочном полигоне нашего техникума, и нам предстоим её освоить.

PLASMA WELD 82 HFP

Рисунок 2. Аппарат серии PLASMAWELD 82 HFP 

Аппарат серии PLASMA WELD 82 HFP (рис. 2) предназначен для плазменной сварки, с возможностью аргонодуговой сварки неплавящимся электродом в среде инертных газов.

  Наличие режима импульсной микроплазменной сварки позволяет сваривать металл толщиной 0,13мм.

Аппарат оснащен цифровыми приборами для индикации режима сварки и поплавковыми ротаметрами, позволяющими с максимальной точностью контролировать действительный расход плазмообразующего и защитного газа.

Для удобства в эксплуатации, в памяти источника записаны программы, в каждой из которых есть возможность изменения до 14-ти значений параметров режима сварки. Любые параметры могут быть изменены и сохранены сварщиком в памяти машины.

Преимущества плазменной сварки:

  • Повышенная производительность за счет увеличения скорости плавления металла;

  • меньшая величина зоны разогрева металла и, соответственно, более низкие деформации;

  • пониженный расход защитных газов;

  • меньшая чувствительность качества шва к изменению длины дуги и, следовательно, квалификации сварщика;

  • высокая стабильность малоамперной дуги и, соответственно, возможность сварки металла малых толщин (менее 1 мм) без прожогов.

MICROPLASMA WELDING. PLASMA WELD 82 HFP

 At the beginning of the third millennium, welding is one of the leading technological processes to create the material basis of modern civilization.

More than half of the gross national product of industrially developed countries is created with the help of welding and related technologies. Continuous growth of science intensity of welding production contributes to the improvement of product quality, its efficiency and competitiveness.

I want to talk about technology, which is known since the Soviet times — 80-ies of the last century. This is plasma welding.

Plasma welding (PAW — Plasma Arc Welding) is a metal fusion welding, the heating of which is carried out by a directed flow of compressed ionized gas (plasma). In simple terms, plasma welding is the modified argon-arc welding.

In terms of quality, plasma welding by right occupies a position between argon-arc and laser welding.

Microplasma welding

The most common is microplasma welding. In connection with a sufficiently high degree of ionization of the gas in the plasma torch and with the use of tungsten electrodes with a diameter of 1-2 mm, the plasma arc can burn at very low currents, starting from 0.1 A.

 Microplasma welding is a very effective way of fusing products of small thickness, up to 1.5 mm. The diameter of the plasma arc is about 2 mm, which allows to concentrate heat in a limited area of ​​the product and to heat the welding zone without damaging adjacent areas. This arc has a cylindrical shape, so the depth of penetration and other parameters of the seam depend little on the length of the arc, which allows the burner welder to avoid burns typical of conventional argon-arc welding of thin metal.

The main gas, used as a plasma-forming and protective, is argon.

Microplasma welding is successfully used in the production of thin-walled pipes and containers, welding of membranes and bellows to massive parts, joining foils, thermocouples, and making jewelry.

Plants for microplasma welding allow welding in various modes. The most common installation is MPU-4u.

The PLASMA WELD 82 HFP series is designed for plasma welding, with the possibility of argon-arc welding with a non-consumable electrode in an inert gas atmosphere.

 The presence of a pulse microplasma welding mode allows welding metal with a thickness of 0.13 mm.

The device is equipped with digital instruments for indicating the welding regime and float rotometers, which allow to control the actual flow of the plasma-forming and protective gas with maximum accuracy.

For ease of use, the program memory is stored in the source memory, in each of which there is a possibility to change up to 14 values ​​of welding parameters. Any parameters can be changed and saved by the welder in the machine memory.

Advantages of plasma welding:

• Increased productivity due to an increase in the rate of metal melting;

• a smaller value of the metal heating zone and, correspondingly, lower deformations;

• reduced consumption of protective gases;

• less sensitivity of the quality of the seam to the variation of the length of the arc, hence, the qualification of the welder;

• High stability of low-amperage arc, respectively, the ability to weld metal of small thicknesses (less than 1 mm) without burns.

Список литературы

  1. Григорьянц А.Г., Шиганов И.Н. Лазерная сварка металлов. – М.: Высшая школа, 1988. – 207с.

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

  3. Аппарат серии  PLASMAWELD82 HFP (эл. ресурс) ULR: http://www.rwrobotica.ru/equipment/svarochnoe_oborudovanie/plasmaweld_82_hfp/

  4. Отличительные особенности плазменной сварки (эл. ресурс) ULR: http://awg-tech.ru/plazmennaya-svarka

  5. Плазменная точечная сварка: особенности, преимущества и применение (эл. ресурс) ULR: http://www.awg-tech.ru/plazmennaya-tochechnaya-svarka-osobennosti-preimushhestva-i-prim

Микроплазменная сварка | СВАРКА ТЕХНИКА

Каталог продукции
Вход для пользователей

NERTAMATIC 51

подробнее…

 

  • 100 программ,
  • вывод данных на ЖК-дисплей,
  • изменение параметров во время сварки,
  • возможность распечатки программы,
  • встроенный блок управления процессами,
  • плазма 80 мА до 50 А при 100%,
  • непрерывная сварка в режиме прямого тока или пульсирующем режиме,
  • TIG 0.8 А до 50 А при 60%,
  • частота пульсации от 1 Гц до 10 кГц,
  • трехфазное основное питание,
  • 50/60 Гц — 230/400/440 В.
       
 

Для заказа:

     
       
     

NONAME

подробнее…

 

  • 3 фазы,
  • частота — 50-60 Гц,
  • напряжение питания — 400+-10%,
  • потребляемый ток — 6 А,
  • напряжение холостого хода — 106 В,
  • сварочный ток (плазма) — min 0.08 — max 50 ПВ 100%, сварочный ток (TIG) — min 0.8 — max 50 ПВ 60%,
  • частота пульсации (импульсная сварка) — 1 Гц — 10 кГц,
  • габариты — 650х360х750 мм,
  • масса — 95 кг,
  • индекс защиты — IP-23.
       
 

Для заказа:

     
       
     

Плазменно-дуговая сварка — TWI

Характеристики процесса

Плазменная сварка очень похожа на TIG, поскольку дуга образуется между заостренным вольфрамовым электродом и заготовкой. Однако, располагая электрод внутри корпуса горелки, плазменную дугу можно отделить от оболочки защитного газа. Затем плазма проходит через медное сопло с мелким отверстием, которое сужает дугу. За счет изменения диаметра ствола и расхода плазмообразующего газа могут быть реализованы три рабочих режима:

  • Микроплазма: 0.1 до 15А.
    Микроплазменная дуга может работать при очень низких сварочных токах. Столбчатая дуга стабильна даже при изменении длины дуги до 20 мм.
  • Средний ток: от 15 до 200 А.
    При более высоких токах, от 15 до 200 А, рабочие характеристики плазменной дуги аналогичны сварочной дуге TIG, но из-за сужения плазмы дуга становится более жесткой. Хотя расход плазменного газа можно увеличить для улучшения проплавления сварочной ванны, существует риск уноса воздуха и защитного газа из-за чрезмерной турбулентности в газовой защите.
  • Плазма Keyhole: более 100А.
    За счет увеличения сварочного тока и потока плазменного газа создается очень мощный плазменный луч, который может обеспечить полное проникновение в материал, как при лазерной или электронно-лучевой сварке. Во время сварки отверстие постепенно прорезает металл, а расплавленная сварочная ванна течет за ним, образуя валик под действием сил поверхностного натяжения. Этот процесс можно использовать для сварки более толстых материалов (до 10 мм нержавеющей стали) за один проход.

Источник питания

Плазменная дуга обычно работает от источника постоянного тока с падающей характеристикой.Поскольку его уникальные рабочие характеристики обусловлены специальной компоновкой горелки и разделением потоков плазмы и защитного газа, пульт управления плазмой может быть добавлен к обычному источнику питания для сварки TIG. Также доступны специализированные плазменные системы. Плазменную дугу нелегко стабилизировать синусоидальным переменным током. Повторное зажигание дуги затруднено, когда расстояние от электрода до заготовки велико, а плазма сужена. Более того, чрезмерный нагрев электрода во время положительного полупериода вызывает комкование наконечника, что может нарушить стабильность дуги.

Доступны специальные импульсные источники постоянного тока. За счет дисбаланса формы волны для уменьшения продолжительности положительной полярности электрода электрод остается достаточно холодным, чтобы сохранить заостренный наконечник и добиться стабильности дуги.

Начало дуги

Хотя дуга инициируется с помощью ВЧ, сначала она образуется между электродом и плазменным соплом. Эта «пилотная» дуга удерживается внутри корпуса горелки до тех пор, пока она не понадобится для сварки, а затем переносится на заготовку.Система вспомогательной дуги обеспечивает надежное зажигание дуги, а поскольку вспомогательная дуга поддерживается между сварными швами, она устраняет необходимость в высокочастотной дуге, которая может вызывать электрические помехи.

Электрод

В плазменном процессе используется электрод из вольфрама с 2% тория, а плазменное сопло — из меди. Диаметр наконечника электрода не так важен, как для TIG, и его следует поддерживать в пределах 30-60 градусов. Диаметр отверстия плазменного сопла имеет решающее значение, а слишком маленький диаметр отверстия для данного уровня тока и расхода плазменного газа приведет к чрезмерной эрозии сопла или даже к плавлению.Разумно использовать самый большой диаметр отверстия для уровня рабочего тока.

Примечание: слишком большой диаметр отверстия может вызвать проблемы со стабильностью дуги и сохранением замочной скважины.

Плазма и защитные газы

Обычная комбинация газов — это аргон для плазменного газа с аргоном и 2–5% водорода в качестве защитного газа. Гелий можно использовать в качестве плазменного газа, но из-за того, что он более горячий, снижается номинальный ток сопла. Меньшая масса гелия также может затруднить режим замочной скважины.

Приложения

Микроплазменная сварка

Микроплазма традиционно использовалась для сварки тонких листов (толщиной до 0,1 мм), а также секций из проволоки и сетки. Игольчатая жесткая дуга сводит к минимуму блуждание дуги и искажение. Хотя эквивалентная дуга TIG является более диффузной, новые транзисторные источники питания (TIG) могут создавать очень стабильную дугу при низких уровнях тока.

Среднетоковая сварка

При использовании в режиме плавления это альтернатива обычному TIG.Преимущества заключаются в более глубоком проникновении (из-за более высокого потока плазменного газа) и большей устойчивости к поверхностному загрязнению, включая покрытия (электрод находится внутри корпуса горелки). Главный недостаток — громоздкость горелки, затрудняющая ручную сварку. При механизированной сварке необходимо уделять больше внимания обслуживанию горелки для обеспечения стабильной работы.

Сварка в замочную скважину

У этого есть несколько преимуществ, которые можно использовать: глубокое проплавление и высокие скорости сварки.По сравнению с дугой TIG, она может проникать в лист толщиной до 10 мм, но при однопроходной сварке обычно ограничивают толщину до 6 мм. Обычным методом является использование режима «замочная скважина» с наполнителем для обеспечения гладкого профиля сварного шва (без поднутрения). Для толщины до 15 мм используется препарирование швов с фаской корня 6 мм. Применяется двухпроходная технология, и здесь первый проход является автогенным, а второй проход выполняется в режиме плавления с добавлением присадочной проволоки.

Поскольку параметры сварки, расход плазменного газа и добавление присадочной проволоки (в замочную скважину) должны быть тщательно сбалансированы для поддержания стабильности замочной скважины и сварочной ванны, этот метод подходит только для механизированной сварки. Хотя его можно использовать для позиционной сварки, обычно с импульсным током, он обычно применяется при высокоскоростной сварке листового материала большей толщины (более 3 мм) в плоском положении. При сварке труб необходимо тщательно контролировать спад тока и поток плазменного газа, чтобы закрыть замочную скважину, не оставляя отверстия.

Для получения дополнительной информации свяжитесь с нами.

Эта статья о вакансиях была первоначально опубликована в Connect, апрель 1995 г. Она была обновлена, поэтому веб-страница больше не отражает в точности печатную версию.

(PDF) Расширенные возможности микроплазменной сварки

№ 5/201862 BIULETYN INSTYTUTU SPAWALNICTWA

v = 15 мм / мин. Наличие в переплавленном покрытии терметаллической фазы Fe-Al в составе

составило

, что подтверждено рентгенофазовым анализом и измеренным

единиц микротвердости покрытия, значение

из которых было ограничено в пределах допустимого диапазона. диапазон 600

HV0.От 1 до 700 HV0.1. Помимо относительно низкой стоимости, затраченной на получение сплава

на основе заказанной интерметаллической фазы FeAl,

представленный выше способ изготовления

позволяет получить высокую адгезию

сплава

. покрытия на основу, т.е. на

на порядок больше, чем термически напыленные покрытия

(характерно для способов наплавки).

Кроме того, при переплаве применяемый источник тепла

(имеющий форму концентрированного пучка ми-

кроплазмы) позволяет осуществлять

процесс переплава выборочно на изолированных

участках деталей машин.

Сводка

Представленные выше примеры применения микроплазменной дуги

при сварке, наплавке и

переплавке различных материалов, покрытий и слоев

подтвердили значительный потенциал применения

вышеуказанного источник тепла. Microplasma ena-

обеспечивает выполнение сварных соединений тонких листов

из одинаковых и разнородных материалов, а

позволяет точно и выборочно обрабатывать поверхности деталей малогабаритных машин.

Представленные выше примеры микроплазменной наплавки и переплавки

свидетельствуют о значительном расширении области применения дуги mi-

Croplasma в задачах обработки поверхности. Выше

относится к изготовлению металлических или

композитных слоев, а также поверхностных слоев с использованием

все более популярных сплавов на основе интерметаллических фаз

, получаемых на месте (из дешевых ингредиентов)

в процессе микроплазмы переплав.

Методы на основе микроплазмы могут рассматриваться как благоприятные альтернативы другим методам

сварки и обработки поверхностей, включающим

использование лазера или электронного луча.

Список литературы

[1] Klimpel A .: Nowoczesne technologie

spajania metali. WNT, 1984.

[2] Skowrońska B., Szulc J., Chmielewski T.,

Golański D .: Wybrane właściwości złączy

spawanych stali S700 MC wykonanych

hyundai.Prze-

gląd Spawalnictwa, 2017, т. 89, нет. 10. С.

104–111.

[3] Klimpel A .: Napawanie i natryskiwanie

cieplne. Технологии. WNT, 2009.

[4] Wagenleitner A.H., Liebisch H .: Mikro-

Plasmaschweißen ein neues Verfahren

für das Verbinden kleinster Querschnitte.

Швейцерский архив, 1968, вып. 34, H. 4,

pp.101-108.

[5] Materiały Air Liquide Welding: SAF

NERTAMATIC 51.Установка микроплазменной сварки

. Ручные и автоматические

приложений.

[6] Кондапалли С. П., Чаламаласетти С. Р.,

Дамера Н.Р .: Достижения в области плазменно-дуговой сварки

Сварка: обзор. Журнал механики

Техника и технологии, 2012, т. 4,

нет. 1. С. 35-59.

[7] Вудард Л. Д .: Микроплазменная дуговая сварка

переключателя. Сварочное проектирование и изготовление,

1989, стр. 67–69.

[8] Джавидрад Ф., Рахмати Р .: Комплексный план реинжиниринга

для производства

аэрокосмических компонентов. Материалы

и

Дизайн., 2008, т. 30, нет. 7. С. 1524-1532.

[9] Цун Лун Лю, Яо Хуэй Львов, Бинь Ши

Сюй, Дан Ся: Трибология микроструктуры

Свойства слоя, нанесенного Mi-

кро-плазменная сварка изношенных шестерен.

Ключевые технические материалы, 2008, т. 373-

374, стр. 338-341.

[10] Голанский Д., Mikoś M., Kaźmierczak M.,

Klimczewski W .: Właściwości użytkowe

warstw ze stellitu PMNiCr45 uzyskanych

metodą natrysku gazowego i przgoetapian Prace Naukowe. Seria

Inżynieria Materiałowa no..6, Ocyna Wy-

dawnicza Politechniki Warszawskiej, 1997,

pp. 125-133.

[11] Gontarz G., Golański D., Chmielewski T .:

Мощный аппарат для высокоточной сварки Местное послепродажное обслуживание

Использование аппарата для микроплазменной сварки не новость для людей, которые знакомы со строительной и металлообрабатывающей отраслями или связаны с ними.Эти передовые наборы режущих устройств оснащены множеством обновленных функций и мощностей для резки или проделывания отверстий в различных типах металла. Продукты, которые можно найти здесь, имеют прочную конструкцию и служат долгое время без какого-либо ущерба для качества. Эти продукты являются сертифицированными и экологически чистыми, при соблюдении всех стандартов безопасности. Приобретайте эти высококачественные продукты от ведущих поставщиков аппаратов для плазменной сварки на Alibaba.com по удивительным ценам и невероятным предложениям.

Отличительными разновидностями этого высококачественного аппарата для микроплазменной сварки , доступного на объекте, являются устройства для плазменной резки, которые могут эффективно выполнять прецизионные разрезы на металлических поверхностях. Эти изделия способны резать все типы металлов и их удобно носить с собой. Эти портативные устройства абсолютно надежны и устойчивы в тяжелых условиях эксплуатации. Независимо от того, хотят ли покупатели использовать их в промышленных или коммерческих целях, эти товары могут легко удовлетворить все их потребности.

На Alibaba.com доступен широкий выбор аппаратов для микроплазменной сварки различных размеров, мощностей, конструкций и других характеристик в зависимости от требований. Эти продукты являются энергоэффективными и позволяют сэкономить до 30% на счетах за электроэнергию. Инверторная технология — одна из наиболее заметных особенностей этих фантастических изделий, и одна машина включает в себя комплекты для плазменной резки, комплект для сварки TIG и комплекты для дуговой сварки. Они также оснащены функциями автоматической защиты и защиты от перегрева, а также имеют антипригарное действие с функцией горячего старта.

Приобретите эти аппараты премиум-класса, просмотрев разнообразный ассортимент аппаратов для микроплазменной сварки на Alibaba.com, и купите эти продукты, сэкономив при этом деньги. Они предлагаются с возможностью индивидуальной настройки и также имеют сертификаты ISO. Послепродажное обслуживание также предоставляется для некоторых моделей.

Плазменная сварка — все, что вам нужно знать

Что такое плазменная сварка?

При плазменной сварке дуга образуется между заостренным вольфрамовым электродом и заготовкой.Электрод помещен в корпус горелки, поэтому плазменная дуга может быть отделена от оболочки защитного газа. Затем плазма проходит через медное сопло с мелким отверстием, которое сужает дугу. В результате дуговая плазма выходит с очень высокой скоростью и достигает температуры до 28 000 градусов Цельсия.

Плазменная сварка и сварка TIG; Различия и сходства

При плазменно-дуговой сварке (PAW) столб дуги TIG сжимается вместе с помощью медного сопла с водяным охлаждением.Это значительно увеличивает плотность энергии дуги по сравнению с исходной аркой TIG.

Для плазменной сварки мы также используем вольфрамовый электрод, и дуга зажигается с помощью высокочастотного напряжения. Это пилотная дуга, которая горит между вольфрамовым электродом (мин.) И плазменным соплом (плюс) с относительно низким ток (от 1 до 15 ампер в зависимости от размера плазмотрона). Пилотная дуга является проводником сварочного тока. Плазменная дуга загорается, когда плазменное сопло приближается к месту сварки на несколько миллиметров.

О температурах

Температура вокруг вольфрамового электрода при сварке TIG составляет около 18 000 градусов Цельсия. Температура в плазменной камере составляет 28 000 градусов Цельсия, а инертный плазменный газ очень сильно ионизирован. Сердцевина плазменной дуги, которая касается заготовки, примерно на 4000 градусов Цельсия теплее, чем 11000 градусов Цельсия дуги TIG. В плазменном сопле имеется отверстие, образующее плазменную камеру. Размер этого отверстия зависит от силы тока, используемого для сварки.В разделе «Решения для реальной жизни» вы найдете более подробную статью о температурах TIG.

Три основных типа плазменной сварки

В плазменной сварке мы различаем три основных типа. Основное различие между тремя типами — это используемая сила тока.

  1. Микроплазменная сварка , где ток составляет от 0,02 до 15 ампер.
  2. Плазменная сварка методом плавления , при котором сварка выполняется так же, как и в процессе TIG.Сила тока составляет от 15 до 100 ампер.
  3. Плазменная сварка методом «замочной скважины». Уровни тока могут варьироваться от 15 до 350 ампер, в зависимости от толщины материала.

Плазменная сварка с отверстием

При плазменной сварке с отверстием под ключ плазменная дуга просверливает отверстие в очень плотно закрытом шве. Если переместить плазменную горелку очень аккуратным движением, шов сразу же снова закроется. Плазменная сварка «замочная скважина» может применяться почти исключительно автоматически, с токами до 350 ампер и выше.Плазменная сварка «замочная скважина» обычно выполняется без добавок. Однако есть также применения с присадочными материалами, такие как сварка опор, которые можно увидеть в этом видео.

Преимущества

Если сравнить это со сваркой TIG, плазменная сварка имеет ряд преимуществ:

  • Тонкие материалы легче сваривать. Дуга TIG менее стабильна при тех же уровнях тока, а тепловложение больше из-за большей сварочной ванны.
  • Проникновение больше.Это позволяет сваривать закрытые Т-образные швы толщиной примерно до 10 мм. Для TIG это максимум 3 мм.
  • Дуга гораздо менее чувствительна к изменениям длины, поскольку размер плазменного столба практически не изменяется.
  • Поскольку вольфрамовый электрод полностью встроен в горелку, вероятность включения вольфрама в ванну расплава практически отсутствует. К тому же срок службы электрода больше.
  • Из-за того, что уровень тока при плазменной сварке намного ниже при одинаковой толщине материала, зона термического влияния (HAZ) уже и деформация меньше.
  • Плазменную сварку очень легко автоматизировать и роботизировать.

Недостатки

Наконец, есть несколько недостатков:

  • Сложность оборудования. Установка давления плазменного газа очень точная. Речь идет о правильной настройке между защитным газом и плазменным газом, для чего оборудование оснащено двумя счетчиками.
  • Точность предварительной обработки должна быть очень высокой, особенно при сварке с замочной скважиной. Когда сварной шов слегка приоткрыт, процесс замочной скважины работать не будет.
  • Из-за большого факела доступ к маленьким помещениям хуже.
  • За сложной горелкой следует обращаться очень аккуратно.
  • В случае ручной плазменной сварки устойчивость руки сварщика должна быть очень высокой, а из-за очень узкой сварочной дуги каждое движение руки сразу видно.

МАШИНА ДЛЯ ПЛАЗМЕННОЙ СВАРКИ EWM MICROPLASMA 25-2 — 240 В, 1 фаза

  • Диапазон настройки защитного газа 1.От 0 до 17 л / мин.
  • Аппарат для микроплазменной сварки со стандартным узлом учета газа.
  • Порядок и функции сварки
  • Плазменная и импульсная сварка TIG в диапазоне до кГц обеспечивает высокую скорость сварки с минимальным тепловложением с использованием суженной дуги.
  • Ток вспомогательной дуги регулируется отдельно для фазы запуска, фазы сварки, кратера в конце и остановки сварки.
  • Контроль температуры, расхода и давления в контуре охлаждающей жидкости.
  • 2-тактный режим.
  • Функция точечной сварки / прихватывания (spotArc / spotmatic).
  • Регулируемое время подъема и спуска.
  • Spotmatic — сокращает время, необходимое для прихватывания, до 50% (только TIG).
  • Регулируемое время предварительной и продувки газа.
  • Ваши преимущества
  • Нет необходимости приобретать дополнительные характеристики — все характеристики для данного типа машин входят в объем поставки на условиях франко-завод.
  • Незаменяемые соединения для всех сред.
  • Подключение сварочной горелки с помощью быстроразъемной муфты.
  • Возможность подключения для дистанционного управления.
  • Два соединения системной шины (например, для ewm Xnet).
  • Все элементы управления и соединения для сварочных горелок, пультов дистанционного управления и кабелей массы доступны непосредственно на передней панели аппарата.
  • В качестве альтернативы, при высоких токах, рабочих циклах и температурах окружающей среды можно использовать отдельный блок обратного охлаждения (блок обратного охлаждения не помещается под Microplasma или на Trolly 55-6).
  • Сетевой шнур длиной 3,5 м с противоударной вилкой на 16 А.
  • Перед выполнением любых сварочных работ обязательно прочтите информацию в инструкциях по эксплуатации соответствующей сварочной горелки и сварочного аппарата.

090-007030-00502 — Информация о продукте

Microplasmas — обзор | ScienceDirect Topics

4.6.5 Спектроскопия лазерного пробоя

LIBS — это минимально деструктивный метод атомно-эмиссионной спектроскопии, в котором последовательные наносекундные лазерные импульсы удаляют небольшое количество материала с интересующей поверхности [259–263].Полученная микроплазма используется для исследования материала (твердого, жидкого или газообразного). Возбужденные атомы, ионы и молекулярные фрагменты газовой фазы, образующиеся в плазме, испускают флуоресцентное излучение, характерное для материала, из которого отбирают пробы. Если одна и та же точка на поверхности подвергается абляции последовательно, можно собрать спектры LIBS, чтобы обеспечить анализ на месте и поперечного сечения материала. Рамановская микроскопия позволяет достичь очень высокого пространственного разрешения (~ 1 мкм) и дает спектры, практически не загрязненные окружающим материалом.Комбинируя эти методы, можно получить in-situ, элементарных аналитических данных и химический состав интересующего загрязнителя. Комбинированный метод LIBS-Raman использовался для идентификации и анализа загрязняющих веществ в пигменте в произведениях искусства [264, 265]. Например, исходная белая краска на византийской иконе была проанализирована как гидратированный карбонат свинца (2PbCO 3 .Pb (OH) 2 ), но в последующих реставрационных работах использовалась краска из оксида цинка [265].LIBS можно комбинировать с приложениями для лазерной очистки или другими традиционными методами очистки для мониторинга и управления процессом проверки и очистки культурно значимых структур и произведений искусства [266–270]. LIBS-анализ выполнялся на больших расстояниях (50–100 м) для различных приложений, таких как обнаружение опасных материалов [76] и промышленный мониторинг [271]. Метод LIBS может быть использован для получения информации о размере, числовой плотности, массе и составе широкого диапазона загрязняющих частиц, включая гидриды металлов, частицы угля, галоны, пигменты и отдельные элементы, такие как As, Be, Cd, F, Fe, Mn, Ni, Pb и Hg [272].Были проанализированы частицы размером до 150 нм, что соответствует абсолютной обнаруживаемой массе 10 -15 г. Это показывает очень высокую чувствительность метода LIBS для определения характеристик частиц.

LIBS имеет несколько ключевых преимуществ для анализа поверхностных загрязнителей в промышленных приложениях, а также на объектах культурного наследия и произведениях искусства. Анализ может быть выполнен на месте и требует только оптического контакта с объектом. Его способность обнаруживать легкие элементы, такие как Be, и очень низкие пределы обнаружения для многих элементов является преимуществом по сравнению с другими методами in-situ, такими как рентгеновская флуоресценция.Этот метод не требует отбора проб и небольшой пробоподготовки или совсем без нее. Кроме того, LIBS — это очень быстрый метод (ограниченный скоростью считывания детектора), поскольку информация записывается с помощью одного измерения лазерного импульса. Техника очень немного разрушительна, так как материал, удаляемый с поверхности, минимален. Кроме того, LIBS позволяет выполнять профилирование поверхности по глубине путем нанесения последовательных лазерных импульсов на одно и то же место. Оборудование, необходимое для выполнения LIBS, является технологически зрелым, и доступно множество коммерческих систем.Оборудование может быть легко усилено. Недостатком LIBS для измерений на месте является то, что поверхностная концентрация может быть ниже предела обнаружения прибора. Это может быть серьезной проблемой из-за небольшой площади, измеряемой каждым лазерным импульсом (<1 мм 2 ).

В последнее время LIBS использовался для анализа взвешенных в воздухе частиц, собранных на фильтрах, а также биологических веществ и элементов, собранных на салфетках в виде загрязнения, смытого с различных поверхностей [73,75,76]. Преимущество протирочных образцов по сравнению с прямым анализом поверхностных загрязнений на месте заключается в уменьшении спектральных помех от нижележащих материалов подложки, таких как окрашенные и голые металлические поверхности, дерево и пластик.Стеклоочистители обычно состоят в основном из элементов C, O, N и H, которые имеют несколько атомных эмиссионных линий в спектре LIBS. Пределы обнаружения LIBS, определенные для элементов Ag, As, Ba, Be, Cd, Cr, Cu, Hg, Mn, Ni, Pb, Sr и Zn на салфетках (площадь 2 см 2 ), варьировались от 0,002 мкг для Быть 1,46 мкг для Pb [80].

Еще одним недавним нововведением стало объединение LIBS с SNOM для картирования и сопоставления элементного химического состава поверхностей с топографией поверхности [273–276]. В этом методе топография поверхности отображается путем сканирования поверхности зондом SNOM.Затем зонд помещают над интересующим элементом, например, над частицей загрязнения, которая удаляется с помощью обычного или сверхбыстрого лазерного импульса. Спектр LIBS элемента получен из оптического излучения, возникающего в результате микроплазменного шлейфа.

Усталостное поведение при микроплазменной сварке тонкого титана класса 5 (6Al-4V) при контролируемой нагрузке

. 2020 13 ноября; 13 (22): 5128. DOI: 10.3390 / ma13225128.

Принадлежности Расширять

Принадлежности

  • 1 Машиностроительный факультет Белостокского технологического университета, ул., 15-351 Белосток, Польша.
  • 2 Кафедра машиностроения инженерного факультета Университета Памуккале, Киникли, 20160 Денизли, Турция.
Бесплатная статья PMC

Элемент в буфере обмена

Ярослав Шуста и др. Материалы (Базель)..

Бесплатная статья PMC Показать детали Показать варианты

Показать варианты

Формат АннотацияPubMedPMID

. 2020 13 ноября; 13 (22): 5128.DOI: 10.3390 / ma13225128.

Принадлежности

  • 1 Машиностроительный факультет Белостокского технологического университета, ул. Вейска 45C, 15-351, Белосток, Польша.
  • 2 Кафедра машиностроения инженерного факультета Университета Памуккале, Киникли, 20160 Денизли, Турция.

Элемент в буфере обмена

Полнотекстовые ссылки Опции CiteDisplay

Показать варианты

Формат АннотацияPubMedPMID

Абстрактный

В настоящем исследовании исследуются усталостные свойства при контролируемой нагрузке тонких листов из титана Grade 5 (6Al-4V), сваренных микроплазменной дугой.Чтобы изучить влияние геометрии сварного шва на усталость, в экспериментальных исследованиях использовались два разных сварных соединения. Результаты испытаний на усталость с контролируемой нагрузкой были оценены, чтобы представить представление о поведении листов титанового сплава марки 5, сваренных микроплазменной сваркой, при циклическом нагружении. Несмотря на то, что ранее опубликованные монотонные испытания показали успешное использование микроплазменной дуговой сварки для соединения тонких листов титана Grade 5 с механическими свойствами, сопоставимыми с основным металлом, усталостная долговечность сварных соединений была ниже, чем срок службы образцов без сварных швов.В частности, усталостные характеристики соединений внахлестку были очень низкими. Предполагалось, что это произошло из-за измененных свойств материала в зоне термического влияния, которая образовалась из-за избыточного тепла в процессе сварки, поскольку в таких местах часто возникали трещины. На основании экспериментальных данных и фрактографических наблюдений было обнаружено явное отрицательное влияние процесса сварки на поведение материала. Несмотря на концентрированное тепло при микроплазменной дуговой сварке, для улучшения механических свойств сварных соединений рекомендуется послесварочная термообработка области сварного шва.

Ключевые слова: усталость; нагрузка регулируется; микроплазменная дуговая сварка; титановый сплав.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Финансирующие организации не играли никакой роли в разработке исследования; при сборе, анализе или интерпретации данных; при написании рукописи или в решении опубликовать результаты.

Цифры

Рисунок 1

EDS-анализ титана марки…

Рисунок 1

Анализ EDS титана Grade 5.

Рисунок 1

Анализ EDS титана марки 5.

Рисунок 2

Упрощенная схема микроплазменной дуги…

Рисунок 2

Упрощенная схема микроплазменной дуговой сварки.

фигура 2

Упрощенная схема микроплазменной дуговой сварки.

Рисунок 3

Образцы для испытаний, сваренные встык (тип…

Рисунок 3

Образцы для испытаний, сваренных встык (тип 2), фиксированное устройство позиционирования.

Рисунок 3

Образцы для испытаний, сваренных встык (тип 2), фиксированное устройство позиционирования.

Рисунок 4

Экспериментальная установка и образец…

Рисунок 4

Экспериментальная установка и образец [5].

Рисунок 4

Экспериментальная установка и образец [5].

Рисунок 5

Линии Wöhler с регулируемой нагрузкой…

Рисунок 5

Линии Wöhler для испытаний на усталость с контролируемой нагрузкой образцов Типа 1–3.

Рисунок 5.

Линии Wöhler для испытаний на усталость с контролируемой нагрузкой образцов Типа 1–3.

Рисунок 6

Ход максимальной суммы…

Рисунок 6

Ход максимальной полной деформации при усталостном нагружении типа…

Рисунок 6

Ход максимальной общей деформации в процессе усталостной нагрузки образцов 2-го типа.

Рисунок 7

Ход минимальной суммы…

Рисунок 7

Ход минимальной общей деформации при усталостном нагружении типа…

Рисунок 7

Ход минимальной общей деформации в процессе усталостной нагрузки образцов 2-го типа.

Рисунок 8

Ход максимальной суммы…

Рисунок 8

Ход максимальной полной деформации при усталостном нагружении типа…

Рисунок 8

Ход максимальной общей деформации в процессе усталостного нагружения образцов Типа 3.

Рисунок 9

Ход минимальной суммы…

Рисунок 9

Ход минимальной общей деформации при усталостном нагружении типа…

Рисунок 9

Ход минимальной общей деформации в процессе усталостной нагрузки образцов Типа 3.

Рисунок 10

Макроскопические изображения типа 2…

Рисунок 10

Макроскопические изображения образца Типа 2 ( a ) и подробное изображение…

Рисунок 10.

Макроскопические изображения образца типа 2 ( a ) и подробное изображение его сварного шва; ( b ) до образования усталостных трещин.

Рисунок 11

Макроскопические изображения типа 3…

Рисунок 11

Макроскопические изображения образца Типа 3 ( a , b ) и подробные…

Рисунок 11.

Макроскопические изображения образца типа 3 ( a , b ) и подробное изображение его сварного шва ( c ) до образования усталостных трещин.

Рисунок 12

Изображение образца типа 2…

Рисунок 12

Изображение образца типа 2 ( a ), его сварного шва ( b…

Рисунок 12.

Изображение образца типа 2 ( a ), его сварного шва ( b ) после усталостного разрушения и его поверхностей излома ( c , d ).

Рисунок 13

Изображение образца типа 3…

Рисунок 13

Изображение образца типа 3 ( a ), его сварного шва ( b…

Рисунок 13

Изображение образца типа 3 ( a ), его сварного шва ( b ) после усталостного разрушения и его поверхностей излома ( c , d ).

Рисунок 14

Морфология трещин ( а )…

Рисунок 14

Морфология разрушения ( a ) титанового сварного шва, полученного после монотонной…

Диаграмма 14

Морфология разрушения ( a ) титанового сварного шва, полученного после монотонного нагружения при различных увеличениях; × 500 ( b ), × 1000 ( c ), × 3000 ( d ).

Рисунок 14

Морфология трещин ( а )…

Рисунок 14

Морфология разрушения ( a ) титанового сварного шва, полученного после монотонной…

Диаграмма 14

Морфология разрушения ( a ) титанового сварного шва, полученного после монотонного нагружения при различных увеличениях; × 500 ( b ), × 1000 ( c ), × 3000 ( d ).

Рисунок 14

Морфология трещин ( а )…

Рисунок 14

Морфология разрушения ( a ) титанового сварного шва, полученного после монотонной…

Диаграмма 14

Морфология разрушения ( a ) титанового сварного шва, полученного после монотонного нагружения при различных увеличениях; × 500 ( b ), × 1000 ( c ), × 3000 ( d ).

Рисунок 15

Морфология трещин ( а )…

Рисунок 15

Морфология разрушения ( а ) титанового сварного шва после усталостных испытаний…

Рисунок 15.

Морфология разрушения ( a ) титанового сварного шва после испытаний на усталость при 0.82 σ UTS при разных увеличениях; × 500 ( b ), × 1000 ( c ), × 3000 ( d ).

Рисунок 15

Морфология трещин ( а )…

Рисунок 15

Морфология разрушения ( а ) титанового сварного шва после усталостных испытаний…

Рисунок 15.

Морфология разрушения ( a ) титанового сварного шва после испытаний на усталость при 0.82 σ UTS при разных увеличениях; × 500 ( b ), × 1000 ( c ), × 3000 ( d ).

Рисунок 15

Морфология трещин ( а )…

Рисунок 15

Морфология разрушения ( а ) титанового сварного шва после усталостных испытаний…

Рисунок 15.

Морфология разрушения ( a ) титанового сварного шва после испытаний на усталость при 0.82 σ UTS при разных увеличениях; × 500 ( b ), × 1000 ( c ), × 3000 ( d ).

Рисунок 15

Морфология трещин ( а )…

Рисунок 15

Морфология разрушения ( а ) титанового сварного шва после усталостных испытаний…

Рисунок 15.

Морфология разрушения ( a ) титанового сварного шва после испытаний на усталость при 0.82 σ UTS при разных увеличениях; × 500 ( b ), × 1000 ( c ), × 3000 ( d ).

Рисунок 16

Микроструктура титанового листа (…

Рисунок 16

Микроструктура титанового листа ( a ) и типа 2 ( b )…

Рисунок 16.

Микроструктура сварных образцов титанового листа ( a ) и типа 2 ( b ) и типа 3 ( c ), полученных микроплазменной сваркой при увеличении × 30.

Рисунок 17

Микроструктура титанового листа (…

Рисунок 17

Микроструктура титанового листа ( a ) и типа 2 ( b )…

Рисунок 17.

Микроструктура сварных образцов титанового листа ( a ) и типа 2 ( b ) и типа 3 ( c ), полученных микроплазменной сваркой при увеличении × 145.

Рисунок 17

Микроструктура титанового листа (…

Рисунок 17

Микроструктура титанового листа ( a ) и типа 2 ( b )…

Рисунок 17.

Микроструктура сварных образцов титанового листа ( a ) и типа 2 ( b ) и типа 3 ( c ), полученных микроплазменной сваркой при увеличении × 145.

Все фигурки (23)

Похожие статьи

  • Усталостное поведение разнородных сварных швов из сплава Ti-6Al-4V и Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo-0.1Si, полученных линейной сваркой трением.

    Раджан С., Ванджара П., Голипур Дж., Кабир А.С. Раджан С. и др. Материалы (Базель).2021 7 июня; 14 (11): 3136. DOI: 10.3390 / ma14113136. Материалы (Базель). 2021 г. PMID: 34200382 Бесплатная статья PMC.

  • Влияние конфигурации стыка при дуговой сварке литых прутков из сплава Ti-6Al-4V в аргоне.

    Тейлор Дж. К., Хондрам, СО, Прасад А, Бродерсен, Калифорния. Тейлор Дж. С. и др. J Prosthet Dent. 1998 Март; 79 (3): 291-7. DOI: 10.1016 / s0022-3913 (98) 70240-9. J Prosthet Dent.1998 г. PMID: 9553882

  • Влияние циклов усиления сварного шва и послесварочного охлаждения на усталостную прочность стыковых соединений при циклическом растягивающем нагружении.

    Араке О, Арсола Н., Эрнандес Э. Арак О. и др. Материалы (Базель). 2018 12 апреля; 11 (4): 594. DOI: 10.3390 / ma11040594. Материалы (Базель). 2018. PMID: 29649117 Бесплатная статья PMC.

  • Влияние параметров плазменной сварки на предел прочности на изгиб сплава Ti-6Al-4V.

    Лира и Сильва JP, Фернандес Нето А.Дж., Рапосо Л.Х., Новаис В.Р., де Араужо, Калифорния, Кавальканте Лде А, Симамото Джуниор ПК. Lyra e Silva JP, et al. Браз Дент Дж. 2012; 23 (6): 686-91. DOI: 10.1590 / s0103-64402012000600010. Браз Дент Дж. 2012. PMID: 23338261

  • Влияние конструкции соединения и типа сварки на прочность на изгиб и проплавление прутков из сплава Ti-6Al-4V.

    Симамото Джуниор ПК, Ресенде Новаис V, Родригес Мачадо А, Соарес С.Дж., Араужо Рапосо (левый). Simamoto Júnior PC и др. J Prosthet Dent. 2015 Май; 113 (5): 467-74. DOI: 10.1016 / j.prosdent.2014.10.010. Epub 2015 4 марта. J Prosthet Dent. 2015 г. PMID: 25749091

использованная литература

    1. Фроэс Ф.Х., редактор. Титан: Металлургия, обработка и применение. ASM International; Алмере, Нидерланды: 2015.
    1. Датта Б., Фрос Ф. Аддитивное производство титановых сплавов: современное состояние, проблемы и возможности. Баттерворт-Хайнеманн; Оксфорд, Великобритания: 2016.
    1. Лейенс К., Петерс М., редакторы. Титан и титановые сплавы: основы и применения. Джон Вили и сыновья; Хобокен, Нью-Джерси, США: 2003.
    1. Брюнетт Д.М., Тенгвалл П., Текстор М., Томсен П., редакторы. Титан в медицине: материаловедение, наука о поверхности, инженерия, биологические реакции и медицинские приложения. Springer Science & Business Media; Берлин / Гейдельберг, Германия: 2012.
    1. Суста Дж., Тюзюн Н., Каракаш Э. Монотонные механические свойства сварных швов титана марки 5 (6Al-4V), выполненных микроплазменным методом. Теор. Прил. Фрактал. Мех. 2019; 100: 27–38. DOI: 10.1016 / j.tafmec.2018.12.009. — DOI

Показать все 27 ссылок

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *