RU2064384C1 - Способ плазменной резки - Google Patents
Способ плазменной резки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2064384C1 RU2064384C1 SU5013122A RU2064384C1 RU 2064384 C1 RU2064384 C1 RU 2064384C1 SU 5013122 A SU5013122 A SU 5013122A RU 2064384 C1 RU2064384 C1 RU 2064384C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plasma
- additive
- cutting
- forming gas
- generating gas
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Использование: для плазменной резки различных сталей. Для достижения поставленной цели в способе плазменной резки, при котором резку осуществляют горящей между электродом плазмотрона и разрезаемым листом металла электрической дугой, стабилизированной потоком плазмообразующего газа, например, воздуха в плазмообразующий газ до его нагрева подмешивают легкоионизируемую присадку, например, химические соединения металлов K, Na, Ca, Вa, находящиеся в газообразном или твердом дисперсном состоянии в количестве, равном , где - мольный расход присадки, m - мольный расход плазмообразующего газа. 1 з. п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.
Description
Заявляемое изобретение относится к области сварочной техники и технологии, а более конкретно к плазменной резке.
Известен способ плазменной резки листового металла электрической дугой, стабилизированной потоком воздуха, переходящим из дозвукового в сверхзвуковой (авт.св. СССР N 287214, кл. B 23 K 9/16).
Данный способ широко применяется в промышленности для чистовой резки листового металла толщиной до 30 мм благодаря своей высокой производительности. При резке таких толщин последующая чистовая обработка, как правило не требуется.
Недостатком данного способа является сильное насыщение кромок реза азотом. Это приводит к образованию пор в сварных швах, выполненных по кромкам реза и снижению прочности сварных швов.
С целью повышения качества кромок реза путем уменьшения насыщения их азотом предложен способ плазменной резки, выбранный авторами за прототип (авт.св. СССР N 500637, кл. B 23 K 9/16, B 23 K 31/10).
Данный способ плазменной резки осуществляют горящей между электродом и разрезаемым листом металла электрической дугой, стабилизированной потоком плазмообразующего воздуха, причем в столб дуги подают воду в количестве (0,6oC0,9) от массового расхода воздуха в сверхзвуковую часть режущей струи.
Подача воды в плазму дуги приводит к частичному замещению в плазме активно адсорбируемых поверхностью реза ионов азота на ионы водорода. Это приводит к снижению насыщения азотом кромок реза. Недостатком данного способа является недостаточное снижение насыщения азотом кромок реза при резке листов стали толщиной меньшей 8 мм, обусловленное тем, что пары воды не успевают полностью перемещаться с плазмой воздуха из-за высокой скорости плазмы в сверхзвуковой части потока и малого времени перемешивания. Недостаточная эффективность данного способа объясняет тот факт, что в настоящее время в судостроительной промышленности значительный объем работ по плазменной резке выполняется с использованием кислорода, как плазменно-образующей среды, т. е. газа более дорогого, чем сжатый воздух. Кроме того расходуется много дорогостоящих электродов. Целью изобретения является повышение качества резки путем снижения насыщения кромок реза азотом.
В соответствии с заявляемым изобретением в плазмообразующий газ подмешивают легкоионизируемую присадку, например, химические соединения металлов K, Na, Ca, Ba, находящиеся в газообразном или твердом дисперсном состоянии в количестве равном мольный расход присадки; - мольный расход плазмообразующего газа.
Снижение насыщения кромок реза азотом достигается благодаря тому, что легкоионизируемая присадка, подаваемая в плазмообразующий газ до его нагрева равномерно перемешивается в объеме потока газа и дуги. Во всем поперечном сечении дуги происходит ионизация только легкоионизируемых атомов присадки. Ионизация азота не происходит.
При этом насыщение азотом кромок реза устраняется, т.к. отсутствуют ионы азота. Насыщение кромок реза атомами металлов присадки не приводит к образованию пор при последующей сварке и не снижает прочность сварного шва, ввиду малого количества присадки и более высокой температуры ее испарения в сравнении с азотом.
Сущность изобретения схематически поясняется чертежом, на котором показан пример выполнения способа.
Способ плазменной резки листа 1 осуществляют горящей между электродом 2 плазмотрона 4 и разрезаемым листом 1 металла электрической дугой 5, питаемой током источника 3, стабилизированной потоком плазмообразующего воздуха, истекающего из сопла 6 плазмотрона 4, и нагревающей газ до состояния плазмы. В соответствии с изобретением в плазмообразующий газ до его нагрева подают легкоионизируемую присадку, например, химические соединения щелочных или щелочноземельных металлов таких как K, Na, Ca, Ba в твердом дисперсном или в газообразном состоянии в количестве, равном мольный расход присадки; M мольный расход плазмообразующего газа. Для этого плазмообразующий газ, поступающий к плазмотрону 4 из трубопровода 10 частично пропускают через емкость 7, заполненную мелкодисперсным порошком 8 одного из вышеуказанных химических соединений или химическим соединением, находящимся в жидком состоянии (например, алкоголятом натрия C2H5ONa), где в плазмообразующий газ подмешивается нужное количество присадки в виде мелкодисперсных частиц или паров. Регулирование расхода присадки осуществляют вентилем 9, который регулирует расход части газа, проходящий через емкость 7.
Тарировка системы подачи присадки осуществлялась весовым методом.
Для проверки эффективности способа была проведена вырезка образцов металла и последующая их сварка автоматическим способом по линии реза. Материал разрезаемого листа сталь Ст. 3. Лист имел толщину 6 мм. В качестве плазмообразующего газа использовался воздух. Резка осуществлялась плазмотроном ПМР-74 с диаметром сопла 3 мм. Рабочий ток J 300 А, давление плазмообразующего газа перед плазмотроном P0 4,5 атм. Расход плазмообразующего газа 1,2 г/сек или примерно 4•10-2 моль/сек. В качестве присадки использовался мелкодисперсный порошок соды Na2CO3. Мольный расход присадки регулировался в пределах . Для каждого значения расхода присадки вырезалось по две детали, которые затем сваривались между собой с целью выявления образования пор в сварном шве. При вырезке деталей также фиксировалась скорость резки. Сравнительные результаты резки и сварки приведены в таблице.
Как видно из таблицы, по сравнению с прототипом изобретение обеспечивает устранение парообразования в сварном шве практически без снижения скорости резки.
При этом добавка присадки в количестве меньшем не устраняет пор. А добавка присадки в количестве большем приводит к такому снижению скорости резки, которое неприемлемо по экономическим соображениям.
Очевидно, что возможность устранения порообразования при сварке деталей вырезанных заявляемым способом практически без снижения скорости резки дает возможность повысить экономичность процесса плазменной резки прежде всего за счет отказа от использования дорогостоящего кислорода при резке и экономии быстрорасходуемых электродов типа ЭП-01.
Claims (2)
1. Способ плазменной резки, при котором резку осуществляют горящей между электродом плазмотрона и разрезаемым листом металла электрической дугой, стабилизированной потоком плазмообразующего газа, отличающийся тем, что в плазмообразующий газ до его нагрева подмешивают легкоионизируемую присадку в количестве ms= (0,1 0,5)•10-2m, где ms молярный расход присадки, m молярный расход плазмообразующего газа.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве присадки используют химические соединения натрия, калия, кальция, бария, находящиеся в газообразном или твердом дисперсном состоянии.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5013122 RU2064384C1 (ru) | 1991-07-22 | 1991-07-22 | Способ плазменной резки |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5013122 RU2064384C1 (ru) | 1991-07-22 | 1991-07-22 | Способ плазменной резки |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2064384C1 true RU2064384C1 (ru) | 1996-07-27 |
Family
ID=21589814
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5013122 RU2064384C1 (ru) | 1991-07-22 | 1991-07-22 | Способ плазменной резки |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2064384C1 (ru) |
-
1991
- 1991-07-22 RU SU5013122 patent/RU2064384C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 287214, кл. B 23 K 10/00, 1970. Авторское свидетельство CCCР № 500637, кл.B 23 K 10/00, 1978. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3567898A (en) | Plasma arc cutting torch | |
US5653896A (en) | Process for high quality plasma arc and laser cutting of stainless steel and aluminum | |
US11212904B2 (en) | Water injection and venting of a plasma arc torch | |
GB1315145A (en) | Production of a cathode stabilised collimated plasma arc | |
EP0610392B1 (en) | Methods for treating a work surface | |
US2868950A (en) | Electric metal-arc process and apparatus | |
CA2909926A1 (en) | Gas mixture and method for electric arc joining or material processing with reduced pollutant emission | |
KR102031984B1 (ko) | 플라즈마 상에서 대상기체 함유 배출기체를 처리하는 방법 및 장치 | |
DK0655021T3 (ru) | ||
US20040211760A1 (en) | Plasma cutting process with dual gas flow | |
RU2064384C1 (ru) | Способ плазменной резки | |
US2947847A (en) | Shielded metal arc welding process | |
US2907866A (en) | Electric arc welding of steel | |
US3197605A (en) | Constricted electric arc apparatus | |
US2851581A (en) | Arc welding method and apparatus | |
JP2016044351A (ja) | アーク溶射法およびそれに用いるアーク溶射ガン | |
US6025570A (en) | Variable-polarity plasma arc welding process and device | |
US2758186A (en) | Deep penetration gas shielded arc welding process | |
GB709533A (en) | Process and apparatus for arc welding metal | |
US3143630A (en) | Electric arc welding | |
Tseng et al. | Effect of process parameters of micro-plasma arc welding on morphology and quality in stainless steel edge joint welds | |
US6407358B2 (en) | Process and unit for plasma-arc working with a gas having controlled O2 and N2 contents | |
US3359140A (en) | Suppression of fumes generated in fume generating metal removal processes | |
RU2060129C1 (ru) | Способ плазменной резки | |
JPH07256463A (ja) | 亜鉛めっき鋼板の溶接方法およびその装置 |