3. Вращающаяся (бегущая) дуга

Сварку кольцевых швов труб мож­но осуществлять и бегущей дугой. Аналогичный технологический процесс применялся при сварке элементов гидросистем зерноуборочных комбайнов на заводе Ростсельмаш (рис. 24). Для этого на концы труб надеваются две катушки, включенные встречно, бла-годаря чему в зазоре между трубами создается радиальное магнитное поле H. Если между торцами труб зажечь дугу, на нее будет действовать танген-циальная сила, перемещающая дугу по окружности.

Рис. 24. Вращающаяся (бегущая) сварочная дуга

По мере разогрева торцов скорость вращения возрастает, достигая весьма больших значений. Процесс сварки завершается осадкой без тока.

Кроме рассмотренных случаев использование поперечного магнитного поля позволяет управлять формированием шва в различных пространст-венных положениях, расширить технологические возможности различных методов сварки (многодуговой в одну ванну, трехфазной дугой, электро-шлаковой и т. п.).

1.13. Плазменнодуговые процессы

Плазменнодуговым принято называть сильно сжатый дуговой разряд с интенсивным плазмообразованием. В зависимости от местоположения положитель­ного электрода (анода) плазменная дуга может быть прямого (а) и косвенного (б) действия (рис. 25).

Рис. 25. Схемы плазменнодуговых процессов обработки материалов

В первом случае анодом служит изделие и столб дуги (плазмы) опира-ется на него своим активным пятном. Такую дугу называют дугой прямо-го действия или проникаю­щей дугой.

Если анодом служит сопло плазмотрона, которое конструктивно мо-жет совпадать с каналом, по которому транспортируется газ, то получае-мый источник теплоты является независимым от изделия (подобно газо-вому пламени). Та­кая дуга называется дугой косвенного действия или просто плазмен­ной струей.

Основное отличие плазмотрона от обычной горелки для сварки в за-щитных газах заключается в наличии стабилизирующего канала. Сравни-тельно малый диаметр и достаточно большая длина канала обес­печивают требуемую для стабилизации плазменного столба скорость газового пото-ка. В качестве плазмообразующих применяют аргон, гелий, азот, водород, углекислый газ, их смеси, а также воздух и другие вещества.

Плазменная (проникающая) дуга применяется для резки, сварки, нап-лавки и напыления. Ею можно резать практически любые металлы, в том числе чугун, нержавеющую сталь, вольфрам, молибден, медь, алю­миний и др. без применения дополнительных технологических мер (флюсы и т. п.).

Плазменной струей-факелом можно выполнять те же операции, что и

плазменной дугой, а также резать неметаллы.

Большой практический интерес представляет применение так называе-мой микроплазмы, например, для прецизионной резки и свар­ки высоко-температурной тонкой струей — лучом плазмы. Микроплазма отличается высокой концентрацией энергии и малым пятном нагрева. Это достигается малым объемом и высоким давлением в камере (до 50 атм), а также расши-ряющейся формой сопла. Скорость истечения плазмы достигает сверхзву-ковой. Температура по оси струи плазмы в зависимости от плазмообразую-щего газа и системы стабилизации (например, водой) может составлять от 10000 до 50000 К.