Пост для плазменной наплавки

Пост для плазменной наплавки на токах как прямой, так и обратной полярности принципиально не отличается от постов для автоматической наплавки под флюсом и в среде защитных газов. Он состоит из источника питания, сварочной головки и механизма перемещения ее относительно изделия (или изделия относительно сварочной головки). Сварочная головка состоит из механизма подачи присадочной проволоки, колебательного механизма и плазмотрона.

При наплавке по схемам, представленным на рис. 16, а и б, пост включает один источник питания (например, сварочный преобразователь ПС-500 или сварочный выпрямитель с напряжением холостого хода не менее 60 В), а при наплавке по схемам, приведенным на рис. 16, в, г, д, — один или два источника питания. При двух источниках питания один из них питает дугу электрод — изделие, а второй —дугу электрод — токоведущая присадочная проволока. В качестве источников питания могут применяться два сварочных выпрямителя, два сварочных преобразователя или один выпрямитель и один преобразователь. Питание двух сварочных цепей от одного источника производится через балластные реостаты.

При плазменной наплавке на прямой полярности вначале возбуждается маломощная дежурная дуга (20—30 А) между электродом и соплом плазмотрона. Питание ее осуществляется от основного источника сварочным током через балластный реостат. Для возбуждения дежурной дуги в сварочную цепь включается осциллятор. Дежурная дуга при этом горит только до момента возбуждения основной дуги между электродом и присадочной проволокой. Отключение осциллятора после зажигания дежурной дуги и отключение последней после возбуждения основной производится с помощью двух реле минимального тока, включаемых в цепи питания осциллятора и дежурной дуги [11].

Во избежание выхода из строя плазмотрона из-за непредвиденного прекращения подачи или уменьшения расхода охлаждающей воды в электрическую схему установки целесообразно вводить водяное реле, обеспечивающее зажигание и горение дуги только при достаточном расходе охлаждающей воды.

В сварочную головку установки введен колебательный механизм, обеспечивающий поперечные колебания плазмотрона и присадочной проволоки относительно оси перемещения сварочной головки. Такой механизм дает возможность получать за один проход широкие (до 60 мм) наплавленные валики. Кроме того, как показали исследования, при наплавке без колебания плазмотрона температура нагрева поверхности основного металла под ванной жидкого присадочного металла в поперечном к наплавленному валику направлении изменяется по нормальному закону с максимумом на центральной оси-валика. Если на краях валика она достигает 1100—1150° С, то в центральной области шириной 10—12 мм она превышает 1550—1600° С, что приводит к расплавлению основного металла и к значительному перемешиванию его с жидким присадочным.

При поперечных колебаниях плазмотрона и присадочной проволоки температура по всей ширине валика находится практически на одном уровне и при правильно выбранном режиме наплавки проплавления основного металла либо не происходит совсем (при наплавке легкоплавких металлов на тугоплавкие),либо осуществляется минимальное проплавление (при наплавке металлов с теплофизическими свойствами, близкими к теплофизическим свойствам основного   металла) [5].