Роль газов в плазменной сварке

  Поговорим более детально о газах, которые применяются в плазменной сварке. Ведь опытному сварщику всегда необходимо знать, какой газ или быть может смесь газов необходимо применять в случае работы с тем или иным типом металла. Также, следует знать, какой газ можно использовать для сварки, а какой для резки. Быть может, тот или иной вид газа используется лишь для напыления. В общем, давайте рассмотрим эту ситуацию поближе.

  Прежде всего, отметим, что газовая среда, в которой находится горелка при плазменной обработке различных материалов, должна выполнять ряд некоторых функций, а именно:

- выполнять защиту от окисления, а также охлаждать и защищать сопло, и вольфрамовый электрод;

- обеспечить во время сварочного процесса хорошую и эффективную теплопередачу к заготовке, которая обрабатывается;

- газовая среда должна обеспечить нормальные условия для протекания всего процесса, то есть, обеспечить стабилизированную плазменную струю, поддерживать температурный и скоростной режимы;

- а вот при наплавлении или напылении, газовая среда должна обеспечить нормальную транспортировку материала.

  Часто, газы разделяют на две категории – плазмообразующие и защитные, или же, как их называют, транспортирующие. Если же используется раздельная подача, плазмообразующий газ подают в зону действия катода, а вот защитные газы, подают в зону действия столба, или же факела плазмы. Каждый газ имеет свою степень воздействия, свои достоинства и недостатки, однако среди таких газов и веществ, наиболее эффективными и популярными, являются смеси газов.

  Например, для защиты катода, а также сопла, для предотвращения разрушений и перегревов, наиболее подходящим считают именно аргон. Этот газ является инертным, то есть он не взаимодействует с катодом, при этом, имеет малую теплопроводность. Но, у аргона есть существенный недостаток – он не предназначен для того, чтобы преобразовывать достаточное количество электрической энергии, в тепловую.

  Так, напряженность поля столба, с применением аргона, намного меньше, чем эта же напряженность, например в водороде или азоте. Поэтому, при одинаковом токе, аргоновая дуга имеет длину на 1 мм меньше, чем при использовании других газов. Также, энтальпия аргона при определенной температуре, намного меньше, чем опять-таки у других газов. Однако следует отметить одно существенное достоинство аргона, например, перед азотом. Так, вольфрамовый электрод в аргоновой среде ведет себя намного стабильнее и устойчивей, а при использовании азота, он намного быстрее разрушается и приходит в негодность.

  Кроме аргона, также часто используется и гелий или водород. Эти газы обладают высокой степенью теплопроводности, и в случае их применения, нагрев происходит гораздо быстрей. Однако, нагрев и разрушение сопла при этом, также происходит быстрее, поэтому для снижения степени теплопроводности, используют смесь гелия и аргона, или же смесь водорода и аргона.