5.2.1. ПЛАЗМЕННО-ДУГОВАЯ РЕЗКА

Принцип резки

При плазменно-дуговой резке, являющейся резкой неплавящимся электродом в инертном газе и называемой также аргоно-дуговой резкой, между вольфрамовым

электродом и разрезаемым материалом с помощью высокочастотного прибора для поджига возбуж­дается дуговой разряд. Дуга сжимается с помощью медного сопла. Подводимый газ (аргон, азот, водо­род или смесь этих газов) нагревается до высоких температур (до температур образования плазмы) и течет с высокой скоростью (рис. 5.19) [1, 2].

Границы применимости [3—7]

Положение; горизонтальное, нижнее, горизонтальное на вертикальной поверхности.

Диапазон размеров: толщина мате­риала 4—140 мм; способ экономически выгоден при толщине материала 24—80 мм.

Группы материалов: высоколеги­

рованные стали, неметаллы, плакированные мате­риалы, стальное литье, серый чугун.

Область использования: хими­

ческое приборостроение, машиностроение, произ­водство стальных конструкций.

Параметры: скорость резки 150—2800 мм/мин; точность соблюдения раз­меров ±2,0 мм; плотность энергии 2* 105—2-106 Вт/см2; источник питания: источник постоянного тока с круто падающей внешней характеристикой (выпрямитель) — прямая полярность тока.

1 Толщина материала, мм, при использовании разных установок резки плазмен — >й струей:

РА 20, РА 20-2 . . До 30

РА 40 ……. » 70

РА 100, РА І00-2 » 100

Расход газа 10—15 л/мин.

Расстояние резака от поверхности заготовки 5 мм.

Способ резки используется для прямолинейной и фигурной резки, для полу­чения канавок и косых резов, глубина бороздок — около 5 % от толщины деталей.

Способ характеризуется высокой экономичностью при резке конструкционных •сталей с использованием сжатого воздуха [8, 9].

Сравнение скоростей резки на установке типа РА20-2:

Толщина s, мм……………………………………………………. 4 10 20 30

Скорость резки, м/мин:

алюминия …………………………………………………….. 6,0 4,0 1,5 0,8

конструкционной высоколегированной

стали……………………………………………………………. 5,0 2,5 1,0 0,4

Характеристика резки плазменной струей листовых пакетов [10]

Толщина пакета листов, мм. ……………………….. 9,75 15,0 19,5

Скорость резки, м/мин………………………………… . 3,0 1,5 0,9

Сила тока 150 А, напряжение 140 Б, давление воздуха 0,9 МПа, расход 28 л/мин. Скос поверхностей реза составляет 1—2°; отклонение размеров в листовом пакче ±1 мм; образование грата при резке незначительное; на кромках среза закалочный эффект. Способ непригоден, если предусмотрена последующая деформация мате­риала.

Оборудование

Установки могут комбинироваться с унифицированными конструктивными узлами.’ZIS 650 (элементами опорных устройств, транспортными тележками"и т. д.) [11, К) |.

Установки РА 20 и РА 20-2 для плазменно-дуговой резки с резаками РВ 20, РВ 20-2, РВ 20-3 для микролучевой резки («Mansfeld»):

Толщина материала, мм. …………………………….

Скорость резки, м/мин…………………………………

Ширина реза, мм…………………………………………

Давление, хМПа

воды….. ……………………………………….

аргона…………………………………………….. . . .

водорода………………………………………………..

Мощность. кВт. …………………………………………

Установки РА 100 и РА 100-2 для плазменно-дуговой резки с плазменными го­релками РВ 100 и РВ 100-2:

Толщина материала, мм………………………………. 15—150

Скорость резки, см/мин………………………………. 20—230

Ширина реза, мм……………………………………… 6—10

Давление, МПа:

воды………………………………………………………………… 0,2

аргона …………………………………………………………….. 0,8

водорода ………………………………………………………… 1,1

Мощность, кВт……………………………………………………. 100

Установка РА 40 для плазменно-дуговой резки с резаками РВ 40 и РВ 40Н для микролучевой резки:

Толщина материала, мм. . . 6—70

Скорость резки, см/мин. . . 20—700

Установка WSH III М для плазменно-дуговой резки с плазменной головкой ZIS 400 и источниками питания (для сварки неплавящимся электродом в инертном защитном газе, точечной сварки; приварки болтов) KW 510 VC, KV 700 VC, KW 1000, а также с плазменной головкой ZIS808 и источником питания ZIS 814.

Мощность плазменной горелки, кВт. . .

50 и 60

Скорость резки, см/мин……………………….

60 и 20—500

Ширина реза, мм………………………………….

Технологические параметры установок для. плазменно-дуговой резки:

РА 20

РА 40

РА і00

Диапазон резки, мм…………………….

Мощность, кВт……………………………………

<30 (50)

6—70

ЗО-і 00 (145)

<20

<40

<100 (120)

Гореягки……………………………………………..

РВ20

РВ40

mm

Диаметр, мм………………………………………..

51

бі

Длина, мм……………………………………………

235

240

Диаметр сопла, мм:

а) прямая эксплуатация……

1,0

_

3 и 4,5

б) косвенная эксплуатация……………..

0,65

Максимальная плотность энергии, Вт/см2 Расход охлаждающей воды, л/мин. . .

1,9-10е

0,6- І0б

3

15

Расход газа:

аргон, м3/ч (л/мин)……………………………

0,7

1.4

3,5

водород, м3/ч (л/мин)……………………….

0,5 (8,3)

1,1

2,0 (33)

„симальная ширина реза, мм:

а) прямая резка…………………………

б) косвенная резка і…………………..

^Мощность питания, кВА………………….

‘-Напряжение питания, В…..

*ЧГсж питания, А……………………………..

.’Предохранитель питающей сети, мм2 ‘5,30 и 5.31 соответственно.

..Выбор основных и присадочных материалов, термическая обработка.

ТАБЛИЦА <5.30

! ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ ПАРАМЕТРЫ УСТАНОВКИ РА40. С РЕЗАКОМ ‘
ДЛЯ МИКРОЛУЧЕВОЙ РЕЗКИ РВ40 (СИЛА ТОКА ДУГИ 240 А)

Материал

Толщи­на S, мм

Интервал скорости реза v, см/мин

Материал

Толщи­на S, мм

Интервал скорости реза v, см/мин

Коррозионные и ока­

5

75—280

Латунь

6

65—220

линостойкие хромо­

8

64—170

8

36—60

никелевые и хромо­

10

52—120

12

25—44

алюминиевые стали

15

44—100

20

25—44

20

35—70

Медь

4

280

30

25—50

8

60.

37

3

12

25

Алюминий, сплавы

6

120—540

Конструкцион­

5

80—280

алюминия

8,5

84—280

ная сталь

10

60—140

12

60—200

15

56—95

20

40—1С0

20

38—74

25

30—90

25

28—30

30

28—42

ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ ПАРАМЕТРЫ УСТАНОВКИ С ПЛАЗМЕННОЙ ГОРЕЛКОЙ РВ 100

ТАБЛИЦА 5.31 РА 100

Примечание. Ширина реза в,7 мя/ч; расход водорода 0.5 м*/ч-.

: 3.0 мм; мощность Р= 17 кВт; расход аргона

Выбор материалов не требуется, тег. мическая обработка не производится,

Технология резки

Ориентировочная величина скорое! резки в зависимости ОТ ТОЛЩИНЫ ЛИСТ ; приведена на рис. 5.20.

Вариант данного способа резки (ми к — ролучевая резка) используется при пр< изводстве мелких деталей.

Техника безопасности инструкция по охране труда АВАО 615/] следует соблюдать предписание комисси; по охране труда МАК [12].

Необходим отсос отходящих газов.

Рис. 5.20. Зависимость скорости резки от тол щины материала. Установка для резки плаз­менной струей РА 20; резак для микролучевоп резки РВ 20-3; газ; аргон/водород