Газы, применяемые в плазменных горелках

С помощью плазменной резки эффективно разрезать не только труднообрабатываемые материалы. Большой экономический эффект получен от разрезки алюминия, меди и ее сплавов [134]. Скорость разрезки листа из алюминия толщиной 6,35 мм составляет 12,7 см/с; при толщине листа 127 мм - скорость 0,33 см/с Скорость плазменной разрезки значительно превышает скорость кислородной или кислородно-флюсовой разрезки. Резка может осуществляться как вручную, так и с помощью приспособлений. Разрезать этим методом можно металл, диэлектрики и неметаллические материалы, листы из алюминиевых сплавов толщиной до 125 мм [91 ] и стали толщиной до 100 мм.

При хорошем качестве поверхности реза глубина зоны термического влияния не превышает 0,5-0,8 мм- Для повышения производительности можно осуществлять пакетную разрезку. Скорость разрезки листов из углероди-

Таблица 82

Режимы плазменной разрезки

Скорость разрезки в м/ч

Толщина заготовки в мм

Таблица 84

Характеристика плазменной резки в аргоно-водородной смеси

(по данным Д. Г. Быховского)

Материал

Сталь

Медь

24 30 36 40 70 80 120

20 40 50 60 80 80 100 120

700 700 700 700 700 700 800

600 700 700 700 700 1100 700 700

130 140 150 165 150 135 160

120 120 125 123 135 142 150 160

98 105 115,5 105

94,5 128

87.5

86,1

94.5

Расход газа в м/ч

0,63

0,63

1.5 0,8 0,8 0.8 1,0 1.0 1,5 0.8

3,5 3.5 3,5 3,5 3,5 3,5 4,0

3,0 3.5 3,5 3,5 3,5 5.0 3,5 3,5

96 85 73 69 26 17 10,5

90 34 20 15,4

8,6 24,0 11,0

£5-as

1 : 5

1 : 5

Алюминий

40 50 70 100

6 3 4

700 300 800 900

125 175 140 155

52,5

139,5

1,0 1,5 1.5 1.0

3,5 2.5 2.5 4.5

100 120 70 50

10 292

стой стали при толщине листа 6,35 мм составляет 500 см/мин, а при толщине 25 мм - 225 см/мин.

При плазменной разрезке окалина удаляется вместе с расплавленным металлом плазменной струей. Скорость плазменной резки (при помощи горелки УПР-1) представлена в табл. 83 191 ].

При разрезке меди применяют смесь 20% аргона, 80% водорода или азота, при резке алюминия - смесь 50% аргона, 50% водорода или чистый азот. Характеристика плазменной резки представлена в табл. 84.

Оборудование

Для разрезки тонких листов с получением реза шириной, равной толщине листа, применяют плазменную горелку мощностью 50-500 Вт; при помощи такой горелки достигается ширина реза до 0,1 мм. Диаметр вольфрамового электрода 3-4 мм, а сопла 4-5 мм, ток режущей дуги 350 А. Применение смеси аргона с аммиаком увеличивает скорость резания, но также и шероховатость поверхности алюминиевых листов в месте реза, особенно при обработке листов большой толщины.

За рубежом для плазменной разрезки стальных листов толщиной 60-80 мм и цветных металлов толщиной 100 мм применяют полуавтомат АСА-500 и автомат УСА1В-900. При резке тонких листов скорость резания 5000 мм/мин, а толстых листов и листов фасонного профиля - 200 мм/мин.

Полуавтомат с ленточным управлением и программированным процессом позволяет автоматизировать процесс плазменной резки. После установки ленты и нажатия кнопки Пуск плазменная горелка перемещается к месту резки и автоматически зажигается плазменная дуга. По окончании разрезки заготовка и лента перемещаются в новое положение. Разрезаемые профили программируют; производится также плазменная пакетная разрезка 152].

Затраты на плазменную резку (без стоимости выплавленного металла) в среднем в 9-10 раз меньше затрат на дуговую резку [150, 152, 157]. Затраты на плазменную резку (вместе со стоимостью выплавленного металла) алюминия, меди и легированной стали в 4-5 раз меньше затрат на резку электродом и на 40-50% ниже по сравнению с механической разрезкой. Трудоемкость работ при плазменной резке легированных сталей на станке АСА-500