Плазменно-дуговая сварка неплавящимся электродом

Технологические характеристики процесса повышаются при использовании плазменной сварки вместо обычной дуговой. Особенно широко в настоящее время применяется так называемая микроплазменная сварка для соединения тонколистового алюминия толщиной 1 мм и менее. При аргоно-дуговой сварке тонколистового алюминия неплавящимся электродом из-за прожогов и провисаний металла шва не удается получить качественного соединения. Снижение силы сварочного тока до 10 А и менее приводит к нарушению стабильности дуги. Наблюдаемое при этом блуждание дуги вызывает необходимость сваривать при коротком дуговом промежутке, в результате чего возможно замыкание вольфрамового электрода на присадочный металл и попадание вольфрама в шов. Применение очень тонкого вольфрамового электрода с целью повышения устойчивости дуги также затруднено из-за недостаточной его жесткости.

Если затруднить диффузию плазмы и развитие процесса ионизации в радиальном направлении, то плотность тока и пространственная устойчивость дуги могут быть существенно повышены. С этой целью применяют интенсивное охлаждение периферийных слоев плазмы и специальные сопла, ограничивающие диаметр столба дуги.

Для микроплазменной сварки алюминия применяют вольфрамовые электроды ВЛ-10 диаметром 0,8—1,2 мм. В качестве плазмообразующего газа используют аргон чистотой не менее 99,6%, в качестве защитного газа — гелий. Защитный газ выполняет одновременно две функции: охлаждает периферийные слои плазмы и защищает жидкий металл сварочной ванны от воздействия воздуха.

При сварке тонколистового алюминия лучшие результаты получаются при бортовых и стыковых соединениях с отбортовкой кромок. Высота борта кромки 0,5—2 мм в зависимости от толщины металла.

Сварка плавящимся электродом. При изготовлении конструкций из металла толщиной более 4 мм сварку ведут постоянным током обратной полярности. В данном случае должно происходить более полное удаление окисной пленки, чем при прямой полярности или на переменном токе. Однако при сварке плавящимся электродом в связи с капельным переносом металла через дуговой промежуток труднее обеспечить надежную защиту сварочного пространства от попадания воздуха. Сварку плавящимся электродом выполняют полуавтоматом или автоматом.

Большее применение имеет полуавтоматическая сварка, особенно с использованием импульсов (табл. 11-4). Наложение импульсов тока заданных параметров на основной сварочный ток сокращает промежуток времени пребывания капли на торце электрода и позволяет осуществлять устойчивый процесс при относительно малом среднем значении тока. Этим облегчается сварка в различных пространственных положениях и несколько повышаются механические свойства соединений.