Особенности плазменной дуги как электрической нагрузки.

Требования к источникам питания

При плазменной сварке и наплавке требования к ВСХ источника питания менее жесткие, так как плазмотрон работает в более легком режиме, чем при резке. Колебания напряжения на дуге невелики ввиду того, что сварка (наплавка) ведется при небольших расходах газов и, кроме того, колебания длины дуги значительно меньше, чем при резке. Однако для улучшения технологических характеристик желательно стабилизировать ток. Можно утверждать, что чем меньше толщина обрабатываемого изделия, тем больше влияние колебаний тока на качество процесса и, следовательно, тем выше требования к крутизне ВСХ.

Процесс плазменной сварки (наплавки) является универсальным, т. е. обеспечивает возможность на одном и том же оборудовании производить сварку (наплавку) большого количества материалов в широком диапазоне толщин. Для этого источник питания должен, во-первых, обеспечивать работу как на прямой, так и на обратной полярности и, во-вторых, иметь достаточно большой диапазон регулирования тока (1 :5— 1:10).

Следует также отметить, что на качество процесса сварки (наплавки) оказывает влияние величина пульсаций выпрямленного тока. В наибольшей степени это относится к сварке (наплавке) на обратной полярности, где увеличение пульсации тока приводит к уменьшению зоны катодной зачистки.

В ряде случаев используются, режимы плазменной сварки (наплавки) с токоведущей присадочной проволокой. Если при этом для тока создается цепь проволока — изделие, то целесообразно питать эту цепь от источника с жесткой характеристикой. В этом случае выполняется известное [17] условие авторегулирования для систем с плавящимся электродом. Если же ток через проволоку замыкается по цепи проволока — плазмотрон, то для стабильного горения дуги лучше применять источник с падающими характеристиками.

Таким образом, при выборе источника питания для плазменной сварки и наплавки необходимо учитывать возможность работы на токе прямой и обратной полярности, а также глубокого регулирования сварочного тока. Крутизна ВСХ и величина пульсаций источника питания определяются технологическими требованиями.

При микроплазменной сварке рабочим является начальный (падающий) участок ВАХ дуги. Исходя из требований устойчивости, источник питания должен иметь в этом случае ВСХ, близкие к вертикальным.

Имеются работы, обосновывающие целесообразность использования при микроплазменной сварке ВСХ, представленную на рис. 11 (поз. 4). При питании дуги от источника с подобной характеристикой при увеличении длины дуги возрастает ток, что способствует хорошему формированию сварного шва.