Циклические способы

Непрерывные способы

Достоинства

• Простота

• Возможность локальной ТО или ХТО

• Возможность ТО при отсутствии источников энергоснабжения (ремонт)

Недостатки.

• Сложность регулировки и контроля параметров процесса и соответственно низкое качество ТО

• Сложность нагрева массивных изделий

• Сильное окисление поверхности

Для закалки с нагревом газо-кислородным пламенем в РМЦ используют обычные сварочные горелки с набором наконечников. Горелки разделяются однопламенные, щелевидные и многопламенные.

В массовом производстве используются специализированные станки.

Плазменный нагрев

Низкотемпературная плазма — газообразное веще­ство, содержащее положительно и отрицательно заря­женные частицы — ионы и электроны.

Устройства, позволяющие стационарно получать плазму, называются плазмотронами. Применяются для высокотемпературного нагрева (в пределах 2000— 6000 К) газов практически всех видов — восстанови­тельных, нейтральных, окислительных

По своему назначению плазмотроны могут быть разделены на два типа:

• Первый тип—это плазмотроны, в которых полез­ным является только тепло, переданное потоку плазмы с дугой, горящей между электродами внутри плазмотрона. (струйные) Для нагрева газов.

• Второй тип — это плазмотроны, в которых полез­ным теплом является и тепло, выделяемое в анодном пятне, вынесенном на нагреваемое изделие (плавильные).

Обычно в качестве плазмообразующего газа ис­пользуется аргон, но в зависимости от требований тех­нологий состав газа может меняться - кислород, воздух, азот, аргон, водород, метан и др.

Струйные плазмотроны, могут быть разделены на две группы, отличающиеся способом стабилизации дуги:

• плазмотроны с продольно обдуваемой дугой (линей­ные)

• плазмотроны с поперечно обдуваемой дугой (коаксиальные).

В линейных плазмотронах стабилизация дуги осуществляется газовым вихрем, образующимся благодаря тангенциальному вводу плазмообразующего газа в вих­ревую камеру, откуда вихревой поток входит в зону горения дуги, стабилизируя ее вдоль оси потока. Наибо­лее широко используются одно- и двухкамерные линей­ные плазмотроны.

При включении плазмотрона между его электрода­ми каким-либо способом (например, высокочастотным осциллятором) возбуждается дуга. Газовый поток вы­дувает дугу из межэлектродного промежутка и вытя­гивает ее вдоль оси выходного электрода. Опорное пят­но дуги в цилиндрическом электроде в результате яв­ления шунтирования (периодически повторяющихся пробоев между столбом дуги и поверхностью цилиндри­ческого электрода), а также в результате вращения ра­диального участка столба газовым вихрем перемещает­ся по поверхности водоохлаждаемого электрода и тем самым предохраняет его от разрушения.

Для увеличения частоты вращения дуги использу­ется также магнитная катушка. Длина дуги в плазмотронах этого типа определяет­ся расходом газа и током (с ростом тока длина дуги уменьшается). Отсюда и их название—плазмотроны с самоустанавливающейся длиной дуги. Эти плазмотроны имеют падающие вольт-амперные характеристики.

Существенным недостатком плазмотронов с самоус­танавливающейся длиной дуги является ограничение мощности дуги и температуры нагреваемого газа вслед­ствие «явления шунтирования» — пробоя газового про­межутка между столбом дуги и стенкой электрода. Именно шунтированием определяется длина столба дуги в этих плазмотронах. С ростом тока длина умень­шается, так как пробой наступает быстрее. То же самое происходит и при увеличении температуры газа

Для уменьшения разрушения материала катода применяют двухкамерные плазмотроны. В которых магнитные катушки меняют положение пятна контакта на цилиндрических электродах.

От этих недостатков свободны схемы плазмотронов с фиксированной длиной дуги. Наиболее распространен­ной является схема плазмотрона со ступенчатым вы­ходным электродом (рис. 10-4).

Достоинства плазменного нагрева

1. Высокие скорости процессов и возможность получения высоких температур

2. Малые габариты оборудования

Недостатки

1. Малый КПД

2. Трудность достижения высоких мощностей

3. Разрушение материала катода

4. Сложность контроля температуры

Область применения

Плавильные печи, сварочные установки, установки напыления.