Сварочные горелки и плазмотроны

Горелка – основной элемент устройства для газовой сварки, при которой в процессе окисления горючего газа в струе кислорода образуется сварочное пламя. Его тепло используется для плавления при сварке и резке металла. По методу подвода газа различают инжекторные и безинжекторные горелки.

Первый тип устройств используется с газом под давлением не более 0,5 атмосферы. Под инжекцией понимают подсос горючего газа через вентиль в камеру смещения кислорода. Кислорода подаётся из инжектора под давлением 3 – 4 атмосферы с большой скоростью. Из-за разницы давлений горючий газ засасывается в смесительную камеру, где образуется горючая смесь, истекающая из мундштука горелки. Соотношение газов, форма и тепловая мощность (удельная теплота, выделяющаяся в процессе горения) пламени регулируются вентилями.

В безинжекторных горелках оба газа поступают под давлением 0,5 – 0,7 атмосфер в камеру сгоранию и мундштук. Параметры пламени регулируются при помощи изменения давления каждого из газов.

Плазмотрон

Аппарат для создания направленного потока ионизированного газа (плазмы) с помощью электрического тока называется плазмотроном. Плазменный генератор, предназначенный для обработки металла, состоит из циркониевого или гафниевого катода, являющегося источником электронов, электрически изолированного от катода сопла и устройства для регулировки подачи газа. При работе устройства между катодом и соплом зажигается электрическая дуга, при этом температура окружающего воздуха достигает 7000  ℃. В сопло подается воздух под давлением, от высокой температуры он ионизируется и виде высокоэнергетической плазменной струи вырывается из сопла. Ионизированный воздух является электропроводящей средой, поэтому при контакте с металлом образуется электрическая дуга, расплавляющая заготовку.

Среди преимуществ плазмотронов можно выделить возможность получения температур, которые невозможно достичь химической реакцией окисления топлива, например, сгорания горючих газов (ацетилен). Плазмотроны быстро выходят на рабочий режим и останавливаются, прибор отличается небольшими габаритами и высокой надёжностью конструкции.

Разновидности и применение плазмотронов

Среди основных направлений использования плазмотронов выделяются следующие:

·         Резка и сварка металлов и сплавов;

·         Плазменное напыление покрытий ;

·         Плазменно-дуговой переплав;

·         Разогрев металла в мартеновской печи;

Плазменная резка позволяет получить качественные кромки без последующей обработки. С помощью этой технологии легко разрезать металл по криволинейной траектории. Производятся плазменные резаки с воздушным и водяным охлаждением. Последние несколько дороже, но обеспечивают большую производительность, имеет значительно больший срок службы нагревающихся деталей (электрод, сопло, силовой электрический кабель).