Сегодня вторник 7 мая 2024 г. 08:33
сделать стартовой в избранное
О проекте
Контакты
Форум
Размещение рекламы
   
 
 
Логин Пароль  
 
 
запомнить на этом компьютере
регистрация  |  если забыли пароль
 
 
№89май 2014Промышленная площадка
Плазменная сварка: инновационный подход
Сегодня существует около 60 видов сварки, которые классифицируются по основным технологическим, физическим и техническим признакам: электродуговая, газовая, атомно-водородная, диффузионная, лазерная и др. Быстрый прогресс и развитие новых высоких технологий дали возможность появиться на свет особому виду сварки — плазменной. Она становится все более популярной на производстве. Что представляет собой плазменная сварка?

В настоящее время в металлургической промышленности все больше используются нержавеющие стали, цветные металлы и различные сплавы из них, а также другие специальные материалы из сплавов, для которых все иные виды сварок имеют низкую эффективность и производительность. При этом способе сварки плазменная дуга имеет исключительно узкую полосу термического влияния, то есть минимизирует сам сварочный шов, что особенно важно на производстве. Такого типа сварочные операции не требуют использования баллонов с аргоном, кислородом, пропаном и иными газами, что, безусловно, обеспечивает довольно высокую безопасность, экономичность и экологичность.
Почему же плазменная сварка является наиболее качественной из всех существующих?

P align=justify>В настоящее время в металлургической промышленности все больше используются нержавеющие стали, цветные металлы и различные сплавы из них, а также другие специальные материалы из сплавов, для которых все иные виды сварок имеют низкую эффективность и производительность. При этом способе сварки плазменная дуга имеет исключительно узкую полосу термического влияния, то есть минимизирует сам сварочный шов, что особенно важно на производстве. Такого типа сварочные операции не требуют использования баллонов с аргоном, кислородом, пропаном и иными газами, что, безусловно, обеспечивает довольно высокую безопасность, экономичность и экологичность.
Почему же плазменная сварка является наиболее качественной из всех существующих?

Инновационный процесс
Плазменная сварка — это инновационный процесс сваривания металлических кромок и плоскостей, особый способ расплавления металла с помощью потока плазмы. Плазма — это ионизированный газ. То есть такой газ, внутри которого имеются заряженные частицы, проводящие электрический ток. Ионизация подобного рода газа происходит лишь в случае его сильного нагрева. Газ в центре дуги нагревается до 30 тысяч(!) и выше градусов Цельсия. Это примерно раз в шесть-семь больше, чем во время обычной сварки металлов. Отметим, в этом случае уже речь идёт о фактически типичном состоянии плазмы. Ионизированный газ, который вдувается в специальную камеру, сжимает весь столб дуги в самом сопле плазматрона (горелки), что позволяет в итоге увеличить температуру столба дуги. Струя газа нагревается до очень высокой температуры, ионизуясь и приобретая при этом качества плазмы. Следствием увеличения данного объёма газа в процессе нагрева ( примерно в 75 раз) является последующее истечение самой плазмы на сверхзвуковой скорости, за счет чего получаемая плазменная струя может с лёгкостью расплавить любой из известных на Земле металлов и различных сплавов из них.
Плазменная сварка обеспечивает (вот здесь-то и секрет данной технологии) более глубокое проплавление и провар металла. Благодаря своей цилиндрической форме и возможности значительно увеличить длину подобная дуга позволяет производить сварку в самых труднодоступных местах. Небольшая ширина швов предопределяет меньшую зону прогрева, поэтому сводит к минимуму различные температурные деформации, свойственные обычной сварке. Сварочной операции подвергается лишь тот участок, где ведется работа, то есть сварка, без затрагивания рядом находящихся соседних зон.
Ключевым элементом при плазменном сваривании является плазменная горелка. Она сконструирована таким образом, что представляет собой обычную удобную рукоятку. Внутри нее находятся анод и катод. В качестве катода применяется вольфрам либо лантанированный вольфрам. Лантан — весьма редкий и дорогой материал. Анод (он же и выполняет роль сопла) разрабатывают из особо качественной меди. Чтобы образовалась плазменная дуга между катодом и анодом, подключают постоянный ток с напряжением в 100 В. Появляющаяся электрическая дуга быстро нагревает поступающие газы до высоких температур. Вслед за этим плазменно-дуговая сварка начинает функционировать, возникает поток плазмы.
Разновидностью данного способа соединения материалов считается микроплазменная сварка. Ею сваривают листы небольшой толщины (от 0,025 до 0,8 мм) из нержавеющей и нелегированной стали, молибдена, меди, никелевых сплавов и др. Для микроплазменной сварки в отличие от обычной плазменной применяют малогабаритные горелки с вольфрамовым электродом. Микроплазменное сваривание применяется в медицине (например, при изготовлении протезов), для соединения миниатюрных трубопроводов, деталей женских украшений (бижутерия) и др.

Резка
Плазменный поток можно успешно применять не только для сваривания металлов и других материалов, но и для их разъединения, то есть резки, а также наплавки и напыления. Среди всех типов плазменной обработки материалов резка получила самое большое распространение, потому что сегодня в промышленности все шире используются специальные трудноразъединяемые сплавы, для которых все другие виды резки фактически малопригодны.
Плазменная дуга благодаря высокой температуре и скорости потока истекающей плазмы буквально мгновенно врезается в любой металл, причем вне зависимости от самой природы материала. Сущность процесса этой разделительной операции заключается в локальном и интенсивном расплавлении материала в объеме полости реза и удалении уже жидкого металла из места реза высокоскоростными плазменными потоками. В настоящее время предельную толщину разрезаемого металла обычно ограничивают толщиной 160-170 мм.

Наплавка и напыление
Многие узлы и детали современных агрегатов и машин функционируют в таких условиях и местах, где они должны быть одновременно и прочными, и устойчивыми при воздействии на их поверхность высоких температур или химически агрессивных сред. Изготавливать такие конструкции и элементы из одного материала практически невозможно, да и экономически нецелесообразно. Значительно выгоднее и проще выполнить деталь, например, из конструкционной стали и затем покрыть ее поверхность уже более дорогим износостойким, жаропрочным или кислотоупорным сплавом. Самыми универсальными и совершенными способами нанесения различных защитных покрытий являются наплавка и напыление с помощью плазменной дуги. Материал покрытия, скажем, в виде порошка, подается в поток данной плазменной струей и, расплавляясь в таком потоке, затем переносится на все обрабатываемое изделие. Важнейшее технологическое преимущество этого процесса — в гарантировании минимальной глубины проплавления главного металла, очень тонкий наплавляемый и напыляемый слой, высокое качество соединения слоев. Ввиду того, что дуга имеет весьма высокую температуру, ее можно применять для расплавления самых тугоплавких металлов из всех существующих.

Зеленоград
Инновационная разработка отечественной оборонной промышленности в применении возможностей плазмы была удостоена ряда золотых медалей на престижных международных выставках изобретений в Брюсселе и Софии. Универсальные портативные плазменные агрегаты, предназначенные для сварки и резки, пайки и термической обработки металлов и иных материалов, разработанные в оборонке, стали основной продукцией ООО «Мультиплаз» (г. Зеленоград).  Здесь в течение нескольких лет создали целую линейку одноименных приборов.
Гран-при 26-го популярного всемирного салона изобретений в Женеве (Швейцария), получил многофункциональный портативный плазменный сварочный агрегат «Мультиплаз-2500». Это воистину технологический прорыв в сфере сварочных работ. «Мультиплаз-2500» установил совершенно новый стандарт в технологии сварки и резки, пайки и обработки металлов. Аппарат был назван даже изобретением века! Прибор считается последним словом в мировой практике сварочных технологий. Полная электро-, взрыво- и пожаробезопасность.  Может резать любой известный на Земле материал. Общий вес прибора — всего 6 кг! Аппарат может безостановочно функционировать 24 часа в сутки.
Уникальность аппарата «Мультиплаз-2500М» прежде всего в экономической эффективности: для его применения не требуется компрессоров, трансформаторов, газобаллонного и другого, имеющего большой вес оборудования, на место проведения работ аппарат доставляется в маленькой сумке на плече сварщика.
Рабочей жидкостью для «Мультиплаз-2500М» в зависимости от осуществляемого процесса является либо обычная вода (резка материалов), либо 45-процентный раствор любых спиртов или ацетона для исключительного качества сварки.
Важным фактором экономической эффективности является минимальный расход электроэнергии — всего  2,5 кВт, что в течение года эксплуатации дает экономию до 36 000 рублей по сравнению с применением сварочных трансформаторов. При этом не требуется высокое напряжение (380 В), что не везде доступно. В «полевых» условиях «Мультиплаз-2500М» обеспечивает многократную экономию на расходе дорогостоящих нефтепродуктов для генераторов (не считая того, что стоимость генератора для обеспечения мощности 2,5 кВт в несколько раз меньше, чем стоимость генератора, требуемого для обеспечения обычной электродуговой сварки).
 Решающее значение при использовании аппарата «Мультиплаз-2500М» имеет фактор многофункциональности. «Мультиплаз-2500М» легко режет любой известный на земле негорючий материал, в том числе (в отличие от газосварки) нержавеющую и высоколегированную сталь, алюминий, титан, кирпич, бетон, керамику с качеством, присущим лазерной установке.
Аппарат работает от розетки 220В и не требует подключения к высокому напряжению.
«Мультиплаз-2500М» обладает не имеющим аналогов в мире металлообрабатывающей индустрии режимом мгновенного пожаротушения.
Высочайшая точность реза (до 1 мм) легко позволяет применять различные шаблоны, линейки, лекала. «Мультиплаз-2500М» — это технологический прорыв в области экологии сварки, резки, пайки и другой обработки материалов. Молекулы водяного пара, обжимающие плазменную струю, сбивают поднявшиеся частички металла, мгновенно охлаждая их, тем самым препятствуя попаданию в органы дыхания сварщика.
Для экологичности данного способа металлообработки немаловажно отсутствие самого процесса горения и продуктов сгорания, не говоря уже о том, что не применяются вредные газы (пропан, ацетилен, азот и т. д.), отравляющие организм человека. При работе аппаратом «Мультиплаз-2500М» атмосфера помещения только дополнительно обогащается кислородом О2.

Томск
Конструкторы компании ООО Томского завода сварочной техники специализируются на разработке оборудования и установок воздушно-плазменной обработки и резки металла очень высокого уровня надежности. Агрегаты «СИБИРЬ» изготовлены специально для работы в суровых условиях — с учетом климатических особенностей и производственных задач. Они могут применяться для работы в полевых условиях Сибири и Крайнего Севера при температуре -40 0С и ниже. Используется на предприятии весьма качественная компонентная база. За счет этого сварочные аппараты «СИБИРЬ» стали более надежными, компактными и обладают улучшенными техническими характеристиками. 

Установка воздушно-плазменной резки металла «СИБИРЬ 140ПР» предназначена для резки углеродистых, легированных сталей и сплавов цветных металлов толщиной до 50 мм. Высокочастотный бесконтактный поджиг дуги существенно облегчает процесс работы.
«СИБИРЬ 140ПР» обеспечивает высокую скорость реза, низкую себестоимость за счет исключения использования баллонов с кислородом и горючими газами.
Температура, при которой аппарат может использоваться в полевых условиях — до -40 0С.

Сфера применения
Благодаря высокому качеству сваривания материалов и отличным потребительским характеристикам оборудование для плазменной сварки является сегодня наиболее востребованным на рынках подобной продукции. В настоящее время плазменная сварка применяется в ракетной технике и авиастроении, в приборостроении, атомной и электронной и других отраслях промышленности. Развитие технологий дает возможность проводить сваривание не только в условиях промышленных предприятий и цехов, но и под водой и даже в космосе. Есть все основания считать, что в течение ближайших лет плазменная сварка станет одним из основных методов соединения, резки, наплавки и напыления металлов и сплавов.
Ранее плазменная сварка использовалась только в промышленности. Сегодня любой желающий может приобрести в торговых предприятиях сварочный агрегат и применять его по своему усмотрению. Этими приборами пользуются в технических центрах и обычных мастерских, в загородном доме и гараже, в полевых условиях (в степи, поле, лесах) и  т. п.  Экологическая чистота горелки позволяет производить операции в закрытых помещениях без вентиляции (в офисах и квартирах, в шахтах и колодцах, тоннелях и подвалах и т. д.). Устройство незаменимо во время сварки систем отопления и водоснабжения — из труб не потребуется сливать воду.
Популярность портативных многофункциональных сварочных плазменных агрегатов быстро растет. Это обу-словлено и тем, что сварка позволяет экономить материалы и металл. Сварочные изделия в целом легче литых конструкций на 30-40%, а клепанных — на 10-15%.


«Промышленные страницы Сибири» №5 (89) май 2014 г.

Саркис Папазян.

Новости
 
На форуме БИОТ-2022 пройдет сессия по ESG
Составители рейтингов компаний против промышленников! Панельная дискуссия......
 
 
Ровно через неделю стартует "Металл-Экспо'2022"
С 8 по 11 ноября 2022 г.......
 
 
Подготовка Недели металлов в Москве выходит на финишную прямую
С 7 по 11 ноября в Москве......
 
 
Новинки, инновации сварочной отрасли и бесценные знания на выставке Weldex!
С 11 по 14 октября в Москве,......
 
 
VII Всероссийская неделя охраны труда представила темы деловой программы
VII Всероссийская неделя охраны труда, которая пройдет......
 
 
Посетите главную выставку сварочной отрасли России – Weldex 2022!
      11-14 октября 2022 в Москве,......
 
 
Что будет на рынке металлов и металлоконструкций в ближайшем будущем
С 21 по 23 июня 2022 г.......
 
АРХИВ НОВОСТЕЙ
   
   
© 2006-2017. Все права защищены. «Единый промышленный портал Сибири»
Цитирование приветствуется при условии указания ссылки на источник - www.epps.ru
© Создание сайта - студия GolDesign.Ru