플라즈마 아크 용접

플라즈마 아크 용접

플라즈마 아크 용접은 플라즈마 아크 고 에너지 밀도 빔을 용접 열원으로 사용하는 융합 용접 방법입니다. 플라즈마 아크 용접은 에너지 집중, 높은 생산성, 빠른 용접 속도, 작은 응력 및 변형, 안정적인 전기 절연 특성을 가지고 있으며 박판 및 박스 재료 용접에 적합합니다. 특히 다양한 내화물, 산화하기 쉽고 열에 민감한 금속 재료에 적합합니다.가스는 아크의 가열에 의해 해리되고, 수냉식 노즐을 고속으로 통과 할 때 압축되어 에너지 밀도와 해리 정도를 증가시켜 플라즈마 아크를 형성합니다. 안정성, 발열량 및 온도가 일반 아크보다 높기 때문에 침투력과 용접 속도가 더 큽니다. 플라즈마 아크를 형성하는 가스와 그 주변의 보호 가스는 일반적으로 순수한 아르곤입니다. 다양한 공작물의 재료 특성에 따라 헬륨, 질소, 아르곤 또는이 둘의 혼합 가스도 사용됩니다.

플라즈마 아크 작업 방법

플라즈마 아크에는 두 가지 작업 방법이 있습니다. 하나는 "비전 사 아크"로, 아크는 텅스텐 전극과 노즐 사이에서 연소되며 주로 비전 도성 물질의 플라즈마 분사 또는 가열에 사용됩니다.다른 하나는 "전송 아크"입니다. 아크가 고주파에서 보조 전극에 의해 트리거 된 후 아크는 용접을 위해 텅스텐 전극과 공작물 사이에서 연소됩니다. 용접을 형성하는 방법에는 관통과 천공의 두 가지 방법이 있습니다. 전자 형태의 플라즈마 아크는 기본 재료를 관통하여 용접 풀을 형성하며 주로 0.8-3mm 두께의 판을 용접하는 데 사용됩니다. 후자의 형태의 플라즈마 아크는 판을 통해서만 녹아서 주로 사용되는 열쇠 구멍 모양의 용융 풀을 형성합니다. 3 ~ 12mm 두께 시트 용접. 또한 0.02 ~ 1.5mm의 박판 용접에 특히 적합한 소 전류 마이크로 빔 플라즈마 아크 용접이 있습니다.플라즈마 아크 용접은 고품질 용접 방법입니다. 용접의 깊이,폭 비율이 크고 열 영향 영역이 좁으며 공작물의 변형이 적으며 용접 가능한 재료의 유형이 많습니다. 특히, 펄스 전류 플라즈마 아크 용접 및 용융 전극 플라즈마 아크 용접의 개발은 플라즈마 아크 용접의 적용 범위를 확대했습니다.플라즈마 아크 용접은 TIG 용접과 매우 유사하며 뾰족한 텅스텐 전극과 공작물 사이에 아크가 형성됩니다. 그러나 용접 토치에 전극을 배치하면 플라즈마 아크를 차폐 가스 블래 더에서 분리 한 다음 플라즈마를 좋은 구멍 모양의 구리 노즐을 통해 밀어 아크를 압축 할 수 있습니다. 구멍의 직경과 플라즈마 흐름의 속도를 변경하여 세 가지 작동 모드를 얻을 수 있습니다.

1. 마이크로 빔 플라즈마 아크 용접 : 30A 이하의 침투 플라즈마 아크 용접

일반적으로 마이크로 빔 플라즈마 아크 용접이라고 불리는 30A 미만의 전류로 침투 플라즈마 아크 용접을 나타냅니다. 소 전류 플라즈마 아크의 안정성을 확보하기 위해 일반적으로 하이브리드 플라즈마 아크가 사용됩니다. 주로 초박형 부품 용접에 사용됩니다.

2. 침투 플라스마 아크 용접 : 15 ~ 200A

용접 전류가 적고 이온 가스 흐름이 적습니다. 플라즈마 아크는 용접 과정에서 용접물 만 녹이고 핀홀 효과를 생성하지 않습니다. 용접 방법은 텅스텐 아크 용접과 매우 유사하며 용접 중에 금속을 추가 할 수 없습니다. 주로 박판 (0.5 ～ 2.5mm) 용접에 사용됩니다.

3. 관통 플라스마 아크 용접 : 100 ~ 300A

천공 용접 방식으로도 알려져 있으며 용접 전류와 플라즈마 공기 유속을 증가시켜 강력한 플라즈마 빔을 생성 할 수 있으며, 고온, 강한 에너지 밀도, 강한 침투력으로 플라즈마 아크는 용접시 용접물을 완전히 관통합니다. 그리고 플라즈마 흐름의 작용하에 용접물을 통해 작은 구멍이 형성되고 (플라즈마 아크는 작은 구멍의 뒷면에 노출됨) 앞뒤에 물고기 비늘 패턴이있는 용접을 형성하며 일반적으로 용접 중에 추가되지 않는 소위 "작은 구멍 효과"입니다. 3 ~ 8mm 스테인리스 강, 12mm 티타늄 합금, 2 ~ 6mm 저탄소 강, 저 합금강, 구리, 황동, 니켈 및 니켈 합금 용접에 적합합니다.

전원공급

플라즈마 아크 용접을 사용하는 경우 일반적으로 DC 전류 및 새그 특성 전원 공급 장치가 사용됩니다. 특수 용접 토치 배열과 별도의 플라즈마 및 차폐 공기 흐름에서 얻은 고유 한 작동 특성으로 인해 일반 TIG 전원 공급 장치를 플라즈마 콘솔에 추가 할 수 있으며 특수 제작 된 플라즈마 시스템도 사용할 수 있습니다. 사인파 교류를 사용할 때 플라즈마 아크를 안정화하는 것은 쉽지 않습니다. 전극과 작업 물 사이의 거리가 길고 플라즈마가 압축되면 플라즈마 아크가 작동하기 어렵고, 양극의 반주기에서 과열 된 전극은 접촉 팁이 구형이되어 아크의 안정성을 방해합니다.전용 DC 스위칭 전원 공급 장치를 사용할 수 있습니다. 파형의 균형을 조정하여 전극의 양극의 지속 시간을 줄임으로써 전극을 충분히 냉각하여 뾰족한 접촉 팁의 모양을 유지하고 안정적인 아크를 형성 할 수 있습니다.플라즈마 아크는 고주파를 사용하여 생성되지만 먼저 전극과 플라즈마 노즐 사이에 형성됩니다. 치수 아크는 용접 토치에 설치되고 용접이 필요할 때 공작물로 전달됩니다. 용접부 사이에 유지되는 치수 아크와 마찬가지로 치수 아크 시스템은 안정적인 아크 시작을 보장 할 수 있으므로 전자 간섭을 생성하는 고주파가 필요하지 않습니다.

 

플라즈마 공정에 사용되는 플라즈마 노즐은 2 % 산화 토륨이 함유 된 텅스텐 전극과 구리 플라즈마 노즐입니다. TIG 용접에 사용되는 접촉 팁과 달리 플라즈마 공정에서 전극 접촉 팁의 직경은 그렇게 엄격하지 않지만 압축 각도는 약 30 -60 로 유지되어야합니다. 플라즈마 노즐 구멍의 직경은 매우 중요하며 동일한 전류 강도와 플라즈마 가스 유속에서 구멍 직경이 너무 작으면 노즐이 과도하게 부식되거나 녹을 수 있습니다. 작동 전류에서 직경이 너무 큰 플라즈마 노즐은주의해서 사용해야합니다.