Plasmasvetsning

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 24 april 2013; kontroller kräver 7 redigeringar .

Plasmabeläggning (Plasma transfer Arc, PTA) är en modern metod för att applicera slitstarka beläggningar på arbetsytan vid tillverkning och restaurering av slitna maskindelar.

Teknik

Plasma är en högtemperatur högjoniserad gas som består av molekyler, atomer, joner, elektroner, ljuskvanter etc. Vid bågjonisering leds gas genom en kanal och en ljusbågsurladdning skapas, vars termiska effekt joniserar gasen, och det elektriska fältet skapar en riktad plasmastråle. Gasen kan också joniseras under inverkan av ett högfrekvent elektriskt fält. Gasen tillförs vid ett tryck på 2 ... 3 atmosfärer, en elektrisk ljusbåge exciteras med en effekt på 400 ... 500 A och en spänning på 120 ... 160 V. Den joniserade gasen når en temperatur på 10 . .. 18 tusen C, och flödeshastigheten är upp till 15 000 m / s. Plasmastrålen bildas i speciella brännare - plasmabrännare . Katoden är en icke förbrukningsbar volframelektrod. 

Beroende på layouten finns det:

  1. En öppen plasmastråle (anoden är en del eller en stav). I det här fallet finns det en ökad uppvärmning av delen. Detta schema används för skärning av metall och för beläggning.
  2. En sluten plasmastråle (anoden är ett munstycke eller en brännarkanal). Även om temperaturen på den komprimerade bågen är 20 ... 30 % högre i detta fall, är flödeshastigheten lägre, eftersom värmeöverföringen till omgivningen ökar. Schemat används för härdning, metallisering och sprutning av pulver.
  3. Kombinerad krets (anoden är ansluten till delen och till brännarmunstycket). I det här fallet brinner två bågar. Schemat används för pulverbeläggning.

Plasmabeläggning av metall kan implementeras på två sätt:

  1. En gasstråle fångar upp och levererar pulvret till delens yta;
  2. Fyllnadsmaterialet införs i plasmastrålen i form av en tråd, stav eller tejp.

Argon , helium , kväve , syre , ånga , väte och luft kan användas som plasmabildande gaser . Bästa svetsresultat erhålls med argon och helium.

Fördelarna med plasmabeläggning är:

  1. Hög koncentration av termisk effekt och minimal bredd på den värmepåverkade zonen.
  2. Möjligheten att erhålla en tjocklek på det avsatta skiktet från 0,1 mm till flera millimeter.
  3. Möjligheten att smälta ihop olika slitstarka material (koppar, mässing, plast) på en ståldel.
  4. Förmåga att utföra plasmahärdning av delens yta.
  5. Relativt hög ljusbågseffektivitet (0,2 ... 0,45).
  6. Liten (jämfört med andra typer av ytbeläggning) blandning av det avsatta materialet med basen, vilket gör det möjligt att uppnå de erforderliga beläggningsegenskaperna.

Ytan på delen måste förberedas för ytbeläggning mer noggrant än vid konventionell bågsvetsning eller gassvetsning, eftersom främmande inneslutningar minskar styrkan hos det avsatta lagret. För att göra detta utförs mekanisk ytbehandling (spårning, slipning, sandblästring ..), ibland avfettning. Elbågens kraft väljs så att delen inte värms upp mycket, och så att basmetallen är på gränsen till smältning.

Applikation

Plasmabeläggning används i stor utsträckning för skydd mot högtemperaturslitage av formsatser inom glasindustrin, för skydd mot korrosion och slitage av delar av avstängnings- och avstängningsventiler , för att härda ytan på delar som arbetar under hög belastning .

Litteratur

Se även