Плазменно-дуговая сварка

Электронной плазмой называют сильно ионизированный газ, состоящий из нейтральных атомов и молекул, ионов и электронов. Для получения плазменной дуги соосно столбу дуги, горящей меж­ду катодом и анодом, в узком канале водоохлаждаемого медного сопла 3 специальной плазменной горелки (рис. II. 24) пропускают поток газа. При увеличении тока столб дуги в ограниченном стен­ками канала сопле горелки расширяться не может, поэтому за счет его сжатия, а также сжатия газовым потоком температура столба дуги и степень ионизации газа резко повышаются. Практически почти весь газ, проходящий сквозь столб сжатой дуги, ионизирует­ся и превращается в плазму.

Различают плазменную дугу прямого и косвенного действия. Дуга 4 прямого действия (рис. II. 33, а) горит между вольфрамовым электродом 1 (катодом) и изделием 5 (анодом). Температура такой дуги достигает 20000...30000 °С.

Дуга косвенного действия (рис. II. 24, б) горит между вольфра­мовым электродом 1 и медным соплом 3 горелки. Давлением потока газа ионизированный газовый поток выдувается из сопла горелки в виде яркого концентрированного пламени 4. Его температура до­стигает 15000 °С и выше. Ток к вольфрамовому электроду подводят через мундштук 2, а к корпусу горелки — вблизи сопла. В каче­стве плазмообразующего газа для сварки используют главным об­разом аргон. Плазменной дугой сваривают углеродистые и нержа­веющие стали, тугоплавкие и цветные металлы, а также неметалли­ческие материалы толщиной от нескольких десятков микрометров и больше.

Рис. II. 24. Схемы горелок для плазменной наплавки.

Сварка взрывом

Рис. II. 25. Схема сварки взрывом.

При сварке взрывом (рис. II. 25) лист 3, привариваемый по всей плоскости к листу 4, устанавливают на расстоянии 2...3 мм и под умом а к нему. На поверхность листа 3 укладывают взрывчатое вещество 2 (порох, рексоген и др.), которое воспламеняется от запальника 1. При воспламенении взрывчатки мощная взрывная волна распространяется по всей поверхности листа 3 и создает на него огромное давление (порядка 105 ат). При соударении свари­ваемых поверхностей в поверхностных слоях возникает пластиче­ская деформация и расплавление микрообластей, в результате чего происходит сварка.

Сварка взрывом дает возможность соединять как однородные (серебро, алюминий, титан, медь, сталь и др.), так и разнородные (титан и сталь, титан и медь, алюминий и титан и т. д.) металлы.