Плазменная резка металла

Плазменная резка металла

Суть плазменной резки металла заключается в точном проплавлении металла, посредством высокой температуры, которую вырабатывает сжатая плазменная дуга. При этом излишки расплава удаляются плазменной струёй.

Международно-принятое обозначение плазменной резки: PAC – Plasma Arc Cutting – резка плазменной дугой.

Из элементарного курса физики нам известно: плазма — ни что иное, как находящийся под высокой температурой ионизированный газ, который проводит электрический ток. В результате сжатия плазмы и вдувания в неё плазмообразующего газа получается плазменная дуга. Устройство, которое позволяет получить плазменную дугу, называют плазмотроном. Для резки металла используют две схемы — плазменно-дуговую и резку плазменной струёй.

Особенность резки плазменной струёй заключается в том, что плазменная дуга возникает между наконечником плазмотрона, который формирует струю, и электродом. Сам объект обработки не включён в электрическую цепь. Следовательно, образуется дуга косвенного действия. Энергия плазменной струи, которая выносится из плазмотрона в виде столба плазмы, используется для разрезания материалов. Поскольку материалы для резки плазменной струёй не обязательно должны обладать электропроводимостью, такой метод чаще используют для работы с не металлическими объектами.

Для резки металлов наше предприятие применяет технологию плазменно-дуговой резки, так как в данном случае она является более эффективной и наиболее часто используемой.

При плазменно-дуговой резке используется дуга прямого действия. В этой ситуации плазменная дуга возникает между направляющим электродом и металлом. Плазменная струя, которая образуется за счёт нагревания и ионизации газа, обладает очень высокой скоростью и совмещается со столбом дуги. Энергия одного из так называемых приэлектродных пятен, столба плазмы и вытекающего из него факела и используется для резки металлов.

В производстве электродов для плазменной резки металла применяют медь, графний и вольфрам, активированный иттрием, лантаном или торием.

Важными характеристиками процесса плазменно-дуговой обработки являются:

  • Эффективная тепловая мощность, показатели которой напрямую связаны с толщиной режущегося металла.
  • Скорость потока плазмы, удаляющего расплавленный металл, которая зависит от диаметра сопла плазмотрона.
  • Плазмообразующая среда, которая определяется не только параметрами металла, но и соотношением диаметра сопла плазмотрона и силой тока. Именно плазмообразующая среда определяет характеристики оборудования, которое будет использовано для резки.

В качестве плазмообразующей среды используются следующие газы:

  • сжатый воздух;
  • кислород;
  • азот;
  • аргонно-водородная смесь.

В своей работе мы применяем резку металла комбинированного типа, т.е. наряду с применением плазменно-дуговой технологии, применяется газоплазменная резка.

Кислородная резка – осуществляется путём сжигания металла в струе кислорода, которая одновременно удаляет продукты сгорания. Такой вид резки применяют для низко- и среднеуглеродистых сталей, а так же низколегированных сталей и титановых сплавов. Для предотвращения закалки зоны термического влияния, лист металла предварительно подогревают.

Для получения чистого разреза – без окалины и деформации разрезаемого металла – оптимизируют скорость резки и силу тока.

Лучше всего таким способом режутся низкоуглеродистые стали с содержанием углерода не выше 0,3%. Резка сталей с содержанием углерода свыше 1% невозможна, без добавления специальных флюсов.

Высоколегированные стали не поддаются кислородной резке, для них лучше всего подойдёт плазменно-дуговая резка, которая также применяется и для алюминия и его сплавов. Медь. Латунь и бронза могут быть разрезаны только кислородно-флюсовым составом.

https://www.chelmash.com/