Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Одним Файлом.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
368.07 Кб
Скачать

3. Плазменно-химические процессы и операции

Плазменные процессы

Плазма – это полностью или частично ионизированный газ, который состоит из электрически заряженных электронов и ионов, а также из нейтральных молекул и атомов, которые заряжены большим количеством энергии и высокой температурой.

Основными сферами применения плазменных технологий является химия, металлургия, машиностроение.

При плазменной обработке изменяются форма, размеры, структура обрабатываемого материала или состояние его поверхности. Плазменная обработка включает: разделительную и поверхностную резку, нанесение покрытий, наплавку, сварку, разрушение горных пород (плазменное бурение).

1. Плазменная резка производится за счет интенсивного расплавления металла вдоль линии реза теплом сжатой электрической дуги и последующего удаления жидкого металла высокоскоростным плазменным потоком. По сравнению с технологией газокислородной резки, технология плазменной резки гораздо проще. Она не требует заправки и доставки газовых баллонов, присадок для резки ценных металлов или особого соблюдения мер пожарной безопасности. Для плазменной резки необходимы только электроэнергия и воздух, а в качестве расходных материалов – сопла и электроды. Однако существует отрицательная характеристика применения воздуха, которая заключается в том, что происходит незначительное обесцвечивание и нитрирование (насыщение азотом) кромки реза, которое из-за высокой твердости усложняет последующую механическую обработку кромок, а при сварке увеличивает пористость сварного шва.

2. Плазменная сварка – расплавление соединяемых кромок теплом сжатой электрической дуги и формировании сварного шва.

Цель плазменной сварки - получение высококачественных неразъемных соединений конструкционных металлов и сплавов с высокой производительностью и малыми затратами.

Эффект от плазменной сварки достигается за счет универсальности процесса в ручном или автоматическом режимах, обеспечения высокого качества сварного шва с заданной геометрией, снижения числа проходов, расхода присадки, газов, вольфрама, уменьшения сварочных деформаций изделий. Газом, образующим плазму при сварке обычно является аргон, иногда с добавлением гелия, водорода или углекислого газа, это зависит от вида свариваемого металла. Материалом электрода служит вольфрам, активированный лантаном, иттрием или торием.

Примеры применения плазменной сварки: Создание неразъемных соединений однородных и разнородных металлов и сплавов, заварка дефектов литья, сварка листов, проводников, микродеталей, алюминиевых емкостей для молока и др. различных резервуаров, облицовочных панелей из нержавеющих сталей и титановых сплавов, медных шин и др. изделий, микроплазменная сварка зубных протезов.

Наиболее распространенным видом плазменной сварки является микроплазменная сварка. Процесс сварки происходит при малых токах, высоких температурах, что позволяет сваривать малые детали по толщине, не прожигая и их. Применяется на крупносерийном и массовом производстве для сваривания тонкостенных труб, емкостей, соединений из фольги, а также приварке ювелирных изделий.

3. Плазменное упрочнение: Повышение эксплуатационных свойств инструментальных материалов возможно также при использовании способов поверхностного упрочнения - индукционной закалки, химико-термической обработки, нанесения покрытий.

Технологический процесс плазменного поверхностного упрочнения изделий в общем случае включает следующие операции:

  1. подготовка изделия к укреплению: предварительная объемная термическая обработка (закалка, отпуск), механическая обработка (шлифовка, заточка);

  2. плазменное упрочнение;

  3. контроль качества упрочнения (замеры твердости, механические испытания, металлографические исследования образцов - свидетелей);

  4. окончательная термическая или механическая обработка.

Перспективность и экономическая эффективность плазменного упрочнения инструмента объясняется возможностью получения более высоких эксплуатационных свойств (твердости, теплостойкости, трещиностойкости) быстрорежущих сталей по сравнению с объемной термической обработкой и другими методами поверхностного упрочнения. При этом плазменное упрочнение эффективно как для инструмента, работающего при относительно низких скоростях резания (метчики, плашки, развертки, долбяки, прошивки, протяжки и др.), когда требуется, прежде всего, высокая износостойкость, так и для инструмента, работающего при высоких скоростях резания (токарные отрезные и фасонные резцы, дисковые и концевые фрезы), для которого необходима высокая теплостойкость и трещиностойкость.

Билет 21