Plazmový oblouk se vyznačuje velmi vysokou teplotou (až 30000 0 XNUMX C) a širokým rozsahem kontroly jeho technologických vlastností.

Ve srovnání s argonovým obloukovým svařováním má plazmové svařování díky své vyšší penetrační schopnosti následující výhody:

menší tepelně ovlivněná zóna;

nižší deformace při svařování;

snížená spotřeba ochranných plynů;

vyšší stabilita oblouku;

menší citlivost kvality švu na změny délky oblouku (kvůli jeho nezměněné geometrii po délce (obrázek 1).

Obrázek 1. Plazmový (stlačený) oblouk hořící na grafitu

K výrobě plazmového oblouku se používá zařízení zvané plazmový hořák. Existují dva způsoby, jak připojit plazmový hořák pro vytvoření přímého oblouku (obrázek 2, a) a pro vytvoření nepřímého oblouku, nazývaného plazmový jet (obrázek 2, b).

Plazmové hořáky připojené k vytvoření oblouku se nazývají přímo působící plazmové hořáky a nepřímé plazmové hořáky k vytvoření plazmového paprsku. Častěji se nepřímé plazmatrony konstrukčně liší od přímých plazmatronů chladicím systémem sestavy trysek plazmatronu, u prvního je účinnější.

U přímých plazmových hořáků je plazmový oblouk vybuzen mezi tyčovou (obvykle wolframovou) elektrodou namontovanou v plynové komoře a svařovaným kusem. Tryska je elektricky neutrální vůči sestavě elektrody (katody) a slouží ke stlačení a stabilizaci oblouku.

U nepřímých plazmových hořáků se mezi elektrodou a tryskou vytvoří plazmový oblouk a proud plazmy vyfoukne plazmový paprsek.

Obrázek 2. Schémata tvorby plazmy

Pro plazmové svařování kovů se obvykle používají plazmové hořáky s přímým obloukem.

Komprese obloukového sloupce probíhá následovně: pracovní plyn procházející obloukovým sloupcem se zahřívá, ionizuje a vystupuje z trysky plazmového hořáku ve formě plazmového paprsku.

Přímý plazmový oblouk má téměř válcový tvar a mírně se rozšiřuje na povrchu produktu.

Nepřímý plazmový oblouk (proud) má tvar výrazného kužele s vrcholem obráceným k produktu a obklopeným hořákem. Plynová vrstva obklopující sloupec oblouku z vnějšku zůstává relativně chladná a tvoří tepelnou a elektrickou izolaci mezi plazmovým obloukem a kanálem trysky. Hustota proudu oblouku v plazmových hořákech dosahuje 100 A/mm2 a teplota je 15000 – 30000 0 C.

Plazmový paprsek proudící z plazmatronu s přímým obloukem je na rozdíl od plazmatronů s nepřímým obloukem kombinován s obloukovou kolonou, a proto se vyznačuje vyšší teplotou a tepelným výkonem.

ČTĚTE VÍCE
Jaký je podíl cementu a písku pro dlažební desky?

Proces buzení oblouku přímo mezi elektrodou a produktem je velmi obtížně proveditelný. V tomto ohledu je oblouk mezi elektrodou a tryskou (pohotovostní režim) nejprve vybuzen a poté, když se dotkne hořáku produktu, dojde k automatickému zapálení hlavního oblouku mezi elektrodou a produktem. Pilotní oblouk se vypne, když hlavní oblouk trvale hoří. Pilotní oblouk je obvykle napájen ze stejného zdroje jako hlavní oblouk přes odpory omezující proud.

U plazmových hořáků s přímým obloukem je do výrobku přiváděno dodatečné teplo díky elektronickému proudu a jejich účinnost je výrazně vyšší než u plazmových hořáků s nepřímým obloukem. V tomto ohledu je vhodné používat plazmatrony s přímým obloukem pro svařování, řezání, navařování a plazmatrony s nepřímým obloukem pro nástřik, ohřev apod.

Plazmový oblouk lze použít:

při svařování tenkých plechů o tloušťce menší než 1 mm, včetně žáruvzdorných kovů;

při svařování kovů s nekovy;

pro povrchovou úpravu a potahování tavením elektronického nebo přídavného výplňového drátu přiváděného do oblouku;