SU425754A1

SU425754A1 - METHOD OF PLASMA AND ARC CUTTING

Info

Publication number: SU425754A1
Application number: SU1651943A
Authority: SU
Original assignee: И. С. Шапиро, Е. П. Харитонов, Б. Д. Бейдер, В. И. Мезенцев; , А. А. Будаков
Priority date: 1971-04-01
Filing date: 1971-04-01
Publication date: 1974-04-30

Description

Изобретение относитс к способам плазменно-дуговой резки и может быть использовано в металлургической промышленности при раскрое длинномерных труб на мерные куски, а также при ремонте энергетического и химического оборудовани .The invention relates to plasma-arc cutting methods and can be used in the metallurgical industry when cutting lengthy pipes into measured pieces, as well as in repairing power and chemical equipment.

Известен способ плазменно-дуговой резки тонкостенных труб от источника посто нного тока, при котором между обрабатываемым изделием и соплом плазмотрона ввод т дополнительный анод в виде пластины, резку которой осуществл ют одновременно с резкой трубы .The known method of plasma-arc cutting of thin-walled pipes from a direct current source, in which an additional anode in the form of a plate is inserted between the workpiece and the plasma nozzle, the cutting of which is carried out simultaneously with the sharp pipe.

Однако при осуществлении известного способа необходимость перехода к каждому последующему резу св зана с передвижением дополнительного анода, что обусловливает увеличение подготовительно-заключительного времени и снижает производительность обработки , а также прорезание дополнительного анода одновременно с обрабатываемым изделием обусловливает потери материалов, примен емых при резке, что в свою очередь снижает экономичность процесса. Кроме того, невозможно программирование тепловложени в обрабатываемое изделие по длине реза, что обусловливает необходимость поддержани строго определенной мощности режущей дуги при обработке каждого диаметра труб.However, in the implementation of the known method, the need to move to each subsequent cut is associated with the movement of an additional anode, which causes an increase in the preparatory-final time and reduces the processing performance, and cutting an additional anode simultaneously with the product being processed causes loss of materials used during cutting, which turn reduces the efficiency of the process. In addition, it is not possible to program heat input into the workpiece along the length of the cut, which necessitates maintaining a strictly defined power of the cutting arc when processing each diameter of pipes.

Дл упрощени процесса возбуждени дуги при повторных резах и регулировани нагрева издели в процессе резки, а также дл повышени срока службы дополнительного анода и уменьшени ширины реза по предлагаемому способу дополнительный анод в процессе резки перемещают одновременно с дугой, причем последовательно переключают дугу с обрабатываемого издели на вспомогательныйTo simplify the process of initiating the arc during repeated cuts and adjusting the heating of the product during the cutting process, as well as to increase the service life of the additional anode and reduce the width of the cut according to the proposed method, the additional anode during the cutting process is moved simultaneously with the arc, and the arc is successively switched

анод, а с него - на изделие. При этом момент переключени дуги с издели на дополнительный анод определ ют по величине рабочего напр жени , необходимого дл прорезани данного участка трубы, а момент переключени дуги с дополнительного анода на изделие определ ют по соприкосновению потока ионизированного газа, выделенного из столба дугового разр да, с близрасположенной стенкой трубы. Донолнительному аноду в плоскостиthe anode, and from it - on the product. At that, the moment of switching the arc from the product to the additional anode is determined by the magnitude of the operating voltage required to cut this section of the pipe, and the moment of switching the arc from the additional anode to the product is determined by the contact of the ionized gas flow separated from the arc column, nearby pipe wall. Additional anode in the plane

его перемещени сообщают возвратно-поступательное перемещение с регулируемой периодичностью относительно оси режущей дуги, причем в момент горени плазменной дуги на обрабатываемое изделие дополнительный анодits movements are reported by reciprocating movement with an adjustable periodicity relative to the axis of the cutting arc, and at the time of the plasma arc burning on the workpiece an additional anode

располагают коицентрично относительно режущей дуги, а в момент горени дуги на дополнительный анод его смещают в направлении поперек оси режущей дуги. При этом амплитуду смещени дополнительного анодаare located kosentsentrichno relative to the cutting arc, and at the time of arc burning on the additional anode it is shifted in the direction across the axis of the cutting arc. In this case, the amplitude of the displacement of the additional anode

программируют по длине реза таким образом.programmed along the length of the cut in this way.

чтобы в момент горени дуги на дополнительный анод рассто ние от конца электрода до цилиндрической кольцевой поверхности дополнительного анода было меньшим, чем до близрасположенной стенки трубы, а в момент горени дуги на обрабатываемое изделие это рассто ние устанавливают большим, чем до близрасположенной стенки трубы. При горении дуги на дополнительный анод ей придают колебани , например, посредством магнитного пол , а при переносе дуги на изделие эти колебани прекращают.so that at the time of arc burning on the additional anode, the distance from the end of the electrode to the cylindrical annular surface of the additional anode is smaller than to the nearby pipe wall, and at the time of arc burning to the workpiece, this distance is set larger than to the nearby pipe wall. When an arc is burned onto an additional anode, oscillations are attached to it, for example, by means of a magnetic field, and when an arc is transferred to the product, these oscillations stop.

Предлагаемый способ позвол ет повысить производительность обработки при выполнении резательных работ, а таклсе уменьшить расход материалов, примен емых при резке.The proposed method makes it possible to increase the productivity of processing when performing cutting work, and also to reduce the consumption of materials used during cutting.

На фиг. 1 приведена схема, по сн юща период горени дуги на изделие; на фиг. 2 - период горени дуги на дополнительный анод.FIG. 1 is a diagram illustrating the period of arc on a product; in fig. 2 - arc burning period for additional anode.

Предлагаемый способ осуществл ют следующим образом.The proposed method is carried out as follows.

Между электродом 1 и соплом 2, формирующим плазменную дугу, возбуждают дуговой разр д. Его питание производ т от источника 3 дежурной дуги. При этом контактор 4 замыкают, и напр жение от источника питани 5 плазменной дуги подают на дополнительный анод 6, в качестве которого используют медное неохлаждаемое сопло, и обрабатываемое изделие 7.Between the electrode 1 and the nozzle 2, forming a plasma arc, excite arc discharge. It is powered from the source 3 of the pilot arc. In this case, the contactor 4 is closed, and the voltage from the power source 5 of the plasma arc is supplied to the additional anode 6, which is used as a non-cooled copper nozzle, and the workpiece 7.

Соприкосновением потока ионизированного газа, выделенного из столба дежурной дуги, гор щей на сопло 2, с дополнительным анодом 6 возбуждают плазменную дугу 8, основание которой локализовано на внутренней цилиндрической поверхности дополнительного анода 6. При этом одновременно включают отклон ющую систему 9, и импульсы напр жени обеспечивают колебани плазменной дуги 8, гор щей на дополнительный анод 6, что обеспечивает перемещение основани дуги 8 по цилиндрической кольцевой поверхности дополнительного анода. Такое смещение основани дуги 8 на рабочем токе обеспечивает долговечность эксплуатации дополнительного анода 6. Затем перемещают дугу 8 в направлении, показанном стрелкой.The contact of the ionized gas flow separated from the pilot arc column burning on the nozzle 2 with the additional anode 6 excites the plasma arc 8, the base of which is localized on the inner cylindrical surface of the additional anode 6. At the same time, the deflecting system 9 is turned on and the voltage pulses provide oscillations of the plasma arc 8, burning on the additional anode 6, which provides the movement of the base of the arc 8 along the cylindrical annular surface of the additional anode. This displacement of the base of the arc 8 at the operating current ensures the durability of the operation of the additional anode 6. Then the arc 8 is moved in the direction indicated by the arrow.

При соприкосновении потока ионизированного газа, выделенного из столба дуги 8, с обрабатываемым изделием 7 разрывают контактор 4 и возбуждают дугу 10, гор щую на обрабатываемое изделие на рабочем токе. При этом одновременно отключают отклон ющую систему 9. Горение плазменной дуги на изделие поддерживают до тех пор, пока напр жение на дуге не достигнет величины, необходимой дл прорезани данного участка трубы, после чего виовь замыкают контактор 4 и смещают основание дугового разр да с издели 7 на дополнительный анод 6. ГорениеIn contact with the flow of ionized gas, isolated from the arc column 8, with the workpiece 7, break the contactor 4 and excite the arc 10, which burns on the workpiece at the operating current. At the same time, the deflecting system 9 is disconnected. The plasma arc on the product is maintained until the voltage on the arc reaches the value required to cut this pipe section, after which the cable closes the contactor 4 and displaces the base of the arc discharge from the product 7 on the additional anode 6. Burning

плазменной дуги 8 на дополнительный анод происходит до тех пор, пока поток ионизированного газа не соприкоснетс с близрасположенной стенкой издели . Таким образом, при перемещении сопла 2 сthe plasma arc 8 to the additional anode occurs until the ionized gas flow is in contact with the nearby wall of the product. Thus, when moving the nozzle 2 s

дополнительным анодом 6 вдоль диаметра d трубы основание дуги располагают то на донолнительном аноде 6, то на изделии 7. При смещении дополнительного анода 6 относительно оси режущей дуги внутреннее цилиндрическое отверстие а устанавливают с возможностью изменени в процессе резки величины смещени б, за счет чего обеспечивают возможность переноса плазменной дуги 10, гор щей на обрабатываемое изделие 7 на различных участках трубы. За счет соответствующего выбора величины смещени б дополнительного анода обеспечивают возможность регулировани тепловложени в обрабатываемое изделие 7 по длине реза.With an additional anode 6 along the diameter d of the tube, the base of the arc is located on the additional anode 6, then on the product 7. When the additional anode 6 is displaced relative to the axis of the cutting arc, the internal cylindrical hole a is set with the possibility of changing the offset b during the cutting process, thereby transfer of the plasma arc 10, burning on the workpiece 7 at different parts of the pipe. By appropriately selecting the offset value b of the additional anode, it is possible to control the heat input to the workpiece 7 along the length of the cut.

Предмет изобретени Subject invention

Claims

1. A method of plasma-arc cutting, mainly pipes, using an additional anode, characterized in that, in order to simplify the process of initiating the arc during rotary cuts and controlling the heating of the product during the cutting process, an enveloping arc column is uncut, an additional anode that is displaced during the cutting process relative to the arc column in a plane perpendicular to it, in accordance with the change in the operating voltage, switching the arc from the product to the additional anode or vice versa.

2. A method according to claim 1, characterized in that, in order to increase the service life of the additional anode and reduce the width of the cut, when the arc is burned on the additional anode,

oscillations are reported to the arc, for example, by an alternating magnetic field.

Aiming

I

9 cutting direction