Plasma svejsning

Plasmaoverfladebehandling (Plasma transfer Arc, PTA) er en moderne metode til at påføre slidbestandige belægninger på arbejdsfladen ved fremstilling og restaurering af slidte maskindele.

Teknologi

Plasma er en højtemperatur højioniseret gas bestående af molekyler, atomer, ioner, elektroner, lyskvanter osv. Ved lysbueionisering ledes gas gennem en kanal, og der skabes en lysbueudladning, hvis termiske effekt ioniserer gassen. og det elektriske felt skaber en rettet plasmastråle. Gassen kan også ioniseres under påvirkning af et højfrekvent elektrisk felt. Gassen tilføres ved et tryk på 2 ... 3 atmosfærer, en elektrisk lysbue exciteres med en effekt på 400 ... 500 A og en spænding på 120 ... 160 V. Den ioniserede gas når en temperatur på 10 . .. 18 tusind C, og strømningshastigheden er op til 15.000 m / s. Plasmastrålen er dannet i specielle brændere - plasmabrændere . Katoden er en ikke-forbrugbar wolframelektrode. 

Afhængigt af layoutet er der:

1. En åben plasmastråle (anoden er en del eller en stang). I dette tilfælde er der en øget opvarmning af delen. Denne ordning bruges til skæring af metal og til belægning.
2. En lukket plasmastråle (anoden er en dyse eller en brænderkanal). Selvom temperaturen af ​​den komprimerede lysbue er 20 ... 30 % højere i dette tilfælde, er strømningshastigheden lavere, da varmeoverførslen til miljøet øges. Ordningen bruges til hærdning, metallisering og sprøjtning af pulvere.
3. Kombineret kredsløb (anoden er forbundet til delen og til brænderdysen). I dette tilfælde brænder to buer. Ordningen bruges til pulverbelægning.

Plasmabelægning af metal kan implementeres på to måder:

1. En gasstråle fanger og leverer pulveret til overfladen af ​​delen;
2. Fyldstoffet indføres i plasmastrålen i form af en tråd, stang eller tape.

Argon , helium , nitrogen , oxygen , damp , brint og luft kan bruges som plasmadannende gasser . De bedste svejseresultater opnås med argon og helium.

Fordelene ved plasma overfladebehandling er:

1. Høj koncentration af termisk effekt og minimal bredde af den varmepåvirkede zone.
2. Muligheden for at opnå en tykkelse af det aflejrede lag fra 0,1 mm til flere millimeter.
3. Muligheden for at sammensmelte forskellige slidbestandige materialer (kobber, messing, plast) på en ståldel.
4. Evne til at udføre plasmahærdning af delens overflade.
5. Relativ høj lysbuevirkningsgrad (0,2 ... 0,45).
6. Lille (sammenlignet med andre typer overfladebelægning) blanding af det aflejrede materiale med bunden, hvilket gør det muligt at opnå de nødvendige belægningsegenskaber.

Overfladen af ​​delen skal forberedes til overfladebehandling mere omhyggeligt end ved konventionel bue- eller gassvejsning, da fremmede indeslutninger reducerer styrken af ​​det aflejrede lag. For at gøre dette udføres mekanisk overfladebehandling (rille, slibning, sandblæsning ..), nogle gange affedtning. Strømmen af ​​lysbuen er valgt, så delen ikke opvarmes meget, og så grundmetallet er på grænsen til at smelte.

Ansøgning

Plasma overfladebehandling er meget udbredt til beskyttelse mod højtemperaturslid af formsæt i glasindustrien, til beskyttelse mod korrosion og slid af dele af afspærrings- og afspærringsventiler , til hærdning af overfladen af ​​dele, der arbejder under høje belastninger .

Litteratur

• Sosnin N. A., Ermakov S. A., Topolyansky P. A. Plasmateknologier. Vejledning for ingeniører. Den Polytekniske Universitets forlag. St. Petersborg: 2013. - 406 s.
• Popov VF, Gorin Yu. N. Processer og installationer af elektron-ion-teknologi. - M . : Højere. skole, 1988. - 255 s. — ISBN 5-06-001480-0 .

• Vinogradov M.I., Maishev Yu.P. Vakuumprocesser og udstyr til ion- og elektronstråleteknologi. - M . : Mashinostroenie, 1989. - 56 s. - ISBN 5-217-00726-5 .

• Hasui A., Morigaki O. Overfladebehandling og sprøjtning. Om. fra japansk Moskva "Mashinostroenie" 1985
• Dostanko A.P. , Grushetsky S.V. , Kiselevsky L.I., Pikul M.I., Shiripov V.Ya. Plasmametallisering i vakuum. - Mn. : Videnskab og teknologi, 1983. - 279 s.

Se også

• Belægning
• Plasma sprøjtning