Что такое паковка металла

Поковка стальная: виды, производство, использование

  • Статьи
  • Новости
Подписаться на наши статьи

В данном материале мы расскажем о таком металлоизделии, как поковка стальная, а именно о выпускаемых разновидностях, способах производства и основных вариантах использования в различных отраслях.

Что этот такое?

Поковка металлическая – это не готовое изделие, а металлическая заготовка для изготовления стандартного проката или деталей механизмов. Она может иметь различную форму сечения (круг, квадрат, многоугольник и нестандартные варианты по дополнительному согласованию) и изготавливается из сталей различных марок.

Основное ее отличие от стального круга, квадрата, шестигранника и другого подобного проката – это размер, используемая сталь и термообработка.

Основные документы, регламентирующие производство, используемые марки сталей, а также технические характеристики получаемых изделий:

  • ГОСТ 8479-70 – для изделий из конструкционной стали,
  • ГОСТ 7829-70 – припуски и допуски для вышеуказанных металлоизделий,
  • ГОСТ 7505-89 – для штампованный поковок,
  • ГОСТ 25054-81 – для изделий, устойчивых к коррозии.

Что касается используемых сталей, то в качестве сырья выступают: 20X13, 07Х16Н4Б, 14Х17Н2, 08X13, 07Х16Н6, 08Х18Г8Н2Т, 04Х18Н10, 10Х14Г4Н4Т, ХН65МВ и ряд других марок. Выбор конкретной зависит исключительно от дальнейшего использования готового изделия и требуемых характеристик.

Также от выбранного сырья зависит вид полученной поковки, но этого вопроса мы коснемся несколько позже.

Производство

Из-за большого разнообразия сталей и сплавов и различных требований к готовой продукции для ее производства используются различные методы. Их можно разделить на две большие группы.

Штамповка

При штамповке сырье спрессовывается специальным штампом, распределяющим металл заготовки по форме. Из-за используемого оборудования и самого процесса получаемые металлоизделия также часто называют штамповками.

  • высокая точность размеров получаемой детали,
  • гладкость и однородность поверхности,
  • высокая скорость выпуска за счет одновременного формирования сразу нескольких поверхностей,
  • снижение расходов времени и средств.

Данный метод штамповки дополнительно можно разделить еще на две разновидности:

  • холодная штамповка,
  • горячая.

Однозначно сказать, какая из них лучше достаточно сложно. Разогрев заготовки перед штамповкой существенно улучшает тягучесть стали и упрощает формирование поковки, но поддержание высокой температуры требует энергозатрат и увеличивает сроки производства. Холодная же штамповка не может обеспечить должную производительность при использовании объемных заготовок.

Ковка

Ковка – второй способ изготовления. Его основное отличие в том, что из заготовки необходимое изделия получается постепенно. В зависимости от массы и размера заготовки изделие формируется с помощью различных механизированных гидравлических прессов или вручную – кувалдами и молотками.

Ковка – более долгий процесс. К тому же точность изготовления уступает методу штамповки, так как заготовка формируется фактически вручную.

Сложность изготовления вы можете оценить в следующем видео.

Использование

Как уже говорилось, металл поковки выбирается исходя из последующего использования изделия. Сфера их применения по-настоящему широка и охватывает множество отраслей промышленности.

Вот лишь несколько примеров:

  • В металлургии – валки, опоры и стойки, заготовки под штамповку и трубный прокат. Эта отрасль является основной по потреблению.
  • В нефтяной промышленности – для производства обечаек и патрубков.
  • В электроэнергетике – в качестве заготовок для роторов, валов генераторов, турбин.
  • В горном деле – для производства валков, осей и шестерней.
  • В кораблестроении – для гребных валов.
  • В строительстве – для изготовления скоб, хомутов, анкеров и прочего крепежа.

Остановимся на использовании чуть подробнее, так как оно зависит еще и от вида поковки. Исходя из используемого сырья, можно выделить следующие разновидности:

  • Поковки углеродные. Сырьем для производства являются высокопрочные углеродистые стали. Такие поковки используются для создания элементов ответственных конструкций и механизмов повышенной надежности.
  • Нержавеющие. Как несложно догадаться, производятся из нержавеющих сталей. Основное применение – работа в неблагоприятных условиях, например, при повышенной влажности.
  • Легированные. Изготавливаются из специальных сталей, обогащенных легирующими элементами, благодаря которым материал получает дополнительные свойства: повышенную твердость, устойчивость к коррозии и другие.
  • Инструментальные. Сырьем выступают специальные стали, благодаря чему удается получить высокоточные, прочные изделия, позволяющие производить обработку различных материалов. Например, сюда можно отнести фрезы для работы с деревом и металлом.
Читайте также:
Чем отполировать нержавейку до зеркального блеска

Также можно произвести деление и по способу производства. Соответственно, металлические поковки могут быть:

  • Прессовые. Выпускаются методом штамповки. Различны по характеристикам и областям применения.
  • Молотовые. Производятся с использованием кузнечных молотов. Обладают хорошей гибкостью.

В заключение

В данной статье мы дали все ответы на вопросы, касающиеся поковки: выделили виды стали, используемые при производстве, рассмотрели методы изготовления и получаемые разновидности, отметили основные сферы применения, а также указали основные ГОСТы, которые помогут вам объективнее оценить качество приобретаемых металлоизделий.

Что такое поковка? Этапы производственного процесса изготовления поковки

Сегодня обработка металлов давлением является наиболее распространенным и технически обоснованным методом получения заготовок, именуемых поковками, которые в дальнейшем подвергаются механической обработке для достижения требуемых размеров и конфигурации детали.

Поковка – это промежуточная заготовка, полученная методом пластической деформации металла, особенность которой является ее схожесть с будущей деталью или изделием по габаритным размерам и форме.

Процесс изготовления поковки проходит следующие этапы:

1. Резка проката различной конфигурации на необходимые размеры.

Используемый прокат может иметь круглое, квадратное, прямоугольное и многоугольное сечения. Иногда допускается применение заготовки в виде специального профиля (уголок, двутавр, швеллер)

2. Процесс деформации метала.

3. Термическая обработка поковки (нормализация и отпуск)

4. Прием готовой поковки отделом технического контроля.

Методы, используемые для изготовления поковки

Сегодня существует два основных метода получения поковки:

Ковка – процесс деформации металлической заготовки, которая находится в пластическом состоянии и придания ей нужной формы путем воздействия ударной нагрузки бойков молота или пресса. К ковке также относят гибку, вытяжку, волочение. Отличительной особенностью ковки является то, что заготовка находится в свободном положении в процессе деформации, она не имеет четкой базировки.

Припуск под обработку кованой поковки практически в 2 раза больше, нежели у поковки полученной методом штамповки. На производстве ковку применяют только в мелкосерийном и единичном производстве двумя основными методами, это ручной или машинный.

Штамповка – процесс деформации металлической исходной заготовки под давлением, протекающий с использованием дополнительной оснастки (специального штампа). Процесс пластической деформации осуществляется в матрице штампа, форма которой полностью идентична изготовляемой поковке. Ударным элементом, оказывающим нагрузку, выступает пуансон.
Штамповка может быть выполнена с предварительным нагревом исходной заготовки, так и без него.

Штамповка, в отличие от ковки, имеет достаточно высокую производительность, она не требует высокой квалификации рабочих, а на выходе поковка имеет более высокую точность размеров и малую шероховатость поверхностного слоя. Однако применение штампов целесообразно только в массовом и серийных производства, чтобы оправдать затраты на их дорогостоящее изготовление.

Сталь 5ХНМ и ее применение в кузнечно-штамповом производстве

Легированная сталь марки 5ХНМ (инструментальная штамповая) широко применяется в отраслях, где к изготавливаемой продукции предъявляются высокие требования по твердости, прочности, износоустойчивости, а также где необходима высокая точность изготовления. Зачастую это инструментальное производство и станкостроение.

Поковка, полученная из стали 5ХНМ, нашла свое основное применение в конструировании и производстве прессовых штампов, ковочных агрегатов, молотов.

Читайте также:
Чернение латуни медным купоросом
Сталь 5ХНМ обладает следующими механическими свойствами:

Предел прочности в – 1570 МПа
Предел текучести T – 1420 МПа
Твердость после отжига – 241 МПа
Ударная вязкость KCU – 340 кДж / м2

Анализируя физические свойства и состав базовых легирующих элементов стали 5ХНМ можно отметить, что благодаря высокому содержанию хрома – до 0,8 % и никеля до 1,8 % сталь обладает высокой твердостью, прочностью и упругостью, что позволяет избежать трещин на поверхности поковки после ее термической обработки. Входящий в состав молибден до 0,3% способствует хорошей ударной вязкости, тем самым предотвращая появление хрупкости стали после отпуска.

Поковки из штамповой стали 5ХНМ подвергают отжигу, подготавливая ее их для последующей термической обработки и обеспечивая снятия внутренних напряжений в структуре.

Для того чтобы инструмент, изготовленный из штамповой легированной стали 5ХНМ обладал максимальной твердостью и имел длительный срок службы требуется финишная термообработка. Закалка осуществляется при температуре, которая достигает 850°C, а затем производится последующий отпуск при температуре 460-520°C.

Среда, в которой будет производиться закалка и отпуск, а также температурный режим выбирается технологом в зависимости от условий работы и испытываемой ударной нагрузки изготовляемого инструмента. Однако нужно помнить, что высокие температуры в процессе закалки могут стать причиной увеличения прокаливаемости стали и как следствие снижение ударной вязкости.

Существует также и зарубежные аналоги штамповой легированной стали 5ХНМ, которая также приобрела большую популярность в США и странах Евросоюза.

Здесь ее маркируют в соответствии своих стандартов, действующих на территории страны. Например, Т61206 или L6 на территории США и 55NiCrMoV7 в странах Евросоюза.

Поковка: виды, производство и применение

В статье мы рассмотрим поподробнее такое металлическое изделие, как стальная поковка, а именно о производимых разновидностях, способах изготовления и основных вариантах использования в различных отраслях промышленности.

Что же такое поковка?

Поковка из металла — не является целостным изделием, а лишь металлическая заготовка для изготовления стандартного проката или деталей механизмов. Она обладает различной формой поперечного сечения (круглые, квадратные, многоугольные и нестандартные варианты по дополнительному согласованию) и не зависит от марки стали.

Её главное отличие от стального круга, квадрата, шестигранника и другого аналогичного проката — это размер, применяемая сталь и термическая обработка материалов.

Основные документы, регламентирующие производство, используемые марки сталей, а также технические характеристики получаемых изделий:

  • ГОСТ 8479-70 – для изделий из конструкционной стали,
  • ГОСТ 7829-70 – припуски и допуски для вышеуказанных металлоизделий,
  • ГОСТ 7505-89 – для штампованный поковок,
  • ГОСТ 25054-81 – для изделий, устойчивых к коррозии.

Что касается используемых сталей, то в качестве сырья выступают: 20X13, 07Х16Н4Б, 14Х17Н2, 08X13, 07Х16Н6, 08Х18Г8Н2Т, 04Х18Н10, 10Х14Г4Н4Т, ХН65МВ и ряд других марок. Выбор конкретной зависит исключительно от дальнейшего использования готового изделия и требуемых характеристик.

Сырьё влияет на вид полученной поковки!

Как изготавливают?

Из-за большого разнообразия сталей и сплавов и различных требований к готовой продукции используются разные методы производства. Их можно разделить на две большие группы.

Штамповка

Основные плюсы:

  • высокая точность размеров получаемой детали,
  • гладкость и однородность поверхности,
  • высокая скорость выпуска за счет одновременного формирования сразу нескольких поверхностей,
  • снижение расходов времени и средств.

Также подобный метод можно разделить ещё на 2:

  • холодная штамповка,
  • горячая.

Во время штамповки сырье прижимается специальным штампом, распределяющим металл заготовки по форме. Из-за используемого оборудования и самого процесса полученные металлические изделия также часто называют штамповками.

Читайте также:
Фуговальный станок по дереву своими руками

Ковка

Ковка — второй способ изготовления. Главное его отличие в том, что из заготовки постепенно получается необходимое изделие. В зависимости от веса и размеров заготовки формование изделия осуществляется с помощью различных механизированных гидравлических прессов или вручную — кувалдами и молотками.

Где же применяют?

Как мы уже говорили ранее данные изделия могут применяются во множестве сфер.

Несколько примеров:

  • В металлургии – валки, опоры и стойки, заготовки под штамповку и трубный прокат. Эта отрасль является основной по потреблению.
  • В нефтяной промышленности – для производства обечаек и патрубков.
  • В электроэнергетике – в качестве заготовок для роторов, валов генераторов, турбин.
  • В горном деле – для производства валков, осей и шестерней.
  • В кораблестроении – для гребных валов.
  • В строительстве – для изготовления скоб, хомутов, анкеров и прочего крепежа.

Какие виды поковки есть?

Исходя из используемого сырья, можно выделить следующие разновидности:

  • Поковки углеродные. Сырьем для производства являются высокопрочные углеродистые стали. Такие поковки используются для создания элементов ответственных конструкций и механизмов повышенной надежности.
  • Нержавеющие. Как несложно догадаться, производятся из нержавеющих сталей. Основное применение – работа в неблагоприятных условиях, например, при повышенной влажности.
  • Легированные. Изготавливаются из специальных сталей, обогащенных легирующими элементами, благодаря которым материал получает дополнительные свойства: повышенную твердость, устойчивость к коррозии и другие.
  • Инструментальные. Сырьем выступают специальные стали, благодаря чему удается получить высокоточные, прочные изделия, позволяющие производить обработку различных материалов. Например, сюда можно отнести фрезы для работы с деревом и металлом.

Также можно произвести деление и по способу производства. Соответственно, металлические поковки могут быть:

  • Прессовые. Выпускаются методом штамповки. Различны по характеристикам и областям применения.
  • Молотовые. Производятся с использованием кузнечных молотов. Обладают хорошей гибкостью.

Компания «Апогей-Строй» предоставляет в Челябинске и Челябинской области полный спектр услуг по изготовлению и поставке Поковки . Мы работаем во многих районах, сотрудничаем со многими известными фирмами, которые высоко ценят нашу надежность и качество обслуживания. Для постоянных клиентов доступны различные акции и скидки.

Для чего используется поковка и где можно купить заготовки из поковки

Что такое поковка? Какой она бывает? Где можно купить заготовки из поковки? Ответим на эти вопросы в данной статье.

В наше время обработка металлов давлением считается самым востребованным и технически оправданным способом получения заготовок. Называются они поковками. Изделия в дальнейшем подвергают механической обработке. Таким методом можно достичь необходимого размера и конфигурации компонента.

Поковки, выполненные из стали, подходят для различных сфер промышленности. К примеру, в нефтехимической используются в виде патрубков и обечаек, а в энергетической отрасли – детали для газовых турбин, валов генераторов, роторов, гидровалов, ветрогенераторов и прочих элементов.

Купить заготовки из поковок можно преимущественно через металлоторговые организации — в Перми, например, мы рекомендуем заказать их в компании «Континенталь» по адресу perm.kontinental-pd.ru . По отзывам специалистов, здесь производят наиболее качественные заготовки.

Этапы изготовления поковки

  1. Прокат разных видов режется на нужные размеры. Применяемый прокат отличается сечением: квадратный, круглый, много- и прямоугольный. Допускается использование деталей специального профиля. Имеется в виду швеллеры, двутавры, уголки.
  2. Процедура деформации металла.
  3. Термообработка изделия (нормализация, отпуск).
  4. Служба техконтроля принимает готовую продукцию.

Какие виды поковки распространены

На вид поковки влияет марка стали, качество материала, предназначение. В ходе производства прессовых поковок используется штамповка. Так, для этого отправляется металл нужного объема в заготовленную форму, где посредством пресса выжимается необходимая деталь. Штампованные заготовки из стали преимущественно применяются в машиностроении. Поковка, где используется углеродистая сталь, производится в виде ковки либо же горячей штамповки. В производстве задействованы специальные углеродистые разновидности стали, характеризующиеся высокой прочностью.

Читайте также:
Шпиндель для сверлильного станка своими руками

Кузнечно-прессовый молот необходим для выпуска молотовых поковок. Последние высококачественные и пластичные. Между тем оперативность данного метода, по сравнению со штамповкой, значительно уступает.

Поковки, произведенные из нержавейки, применяются в энергетической области (заготовки роторов). В виде газовых турбин, баллеров, валов, используются в судостроении.

Также применяется поковка из стали легированных разновидностей и в других сферах. В зависимости от назначения, меняются у изделия физические, электрические, механические либо же химические свойства.

Для инструментов осуществляется выпуск инструментальных поковок, поскольку их производят прочными, а также с очень точными. Для этого используются такие виды стали, как углеродистые и легированные.

Области применения

Поковки чаще требуются в металлургии, поскольку их используют как:

  • колонны прессов;
  • опорные/рабочие валки;
  • валки горячей/холодной прокатки;
  • детали плит под штамповку.

Горнодобывающее производство применяет изделия для осей, шестерней, валов, в строительство – кованые прутья, судостроение – для гребного вала, цементная область – валы.

Где можно купить заготовки из поковки

Внимание! В рамках нашего сайта вы совершенно бесплатно можете получить консультацию нашего корпоративного юриста. Все, что необходимо сделать, это оставить ваш вопрос в форме ниже. Обращайтесь!

Заказать поковки можно прямо на интернет-ресурсе компании изготовителя. На все изделия указана стоимость. Можно позвонить и проконсультироваться со специалистом, выбрав наиболее подходящие. Предлагаем некоторые сайты, где вы найдете интересующую продукцию: Континенталь, МЕТАЭКС; НикаСтрой; ГК Демидов; БВБ-Альянс; МеталлоРус.

Поковка, заготовка стальная — описание, характеристики

История получения первых кованых изделий уходит корнями в 4-5 тысячелетие до н.э. Первые изделия, полученные с помощью холодной и горячей ковки появились в Иране, Египте и индейцев Северной, Южной Америки. В это время древние металлурги ковали железо, серебро, золото и медь.

Позже, во времена Средних веков кованые и кузнечные изделия получили широкое распространение и применение. Ручным способом изготавливалось оружие, изделия быта, сельскохозяйственные орудия труда.

Поковка что это такое? Описание производства и использования

Поковка, кованая заготовка – это промежуточное изделие металлургии, полуфабрикат, которое получается в результате деформации металла под давлением.

Поковки и кованые изделия отличаются от литейных изделий различными механическими свойствами и характеристиками.

Кованые изделия более устойчивы к усталостным нагрузкам и наиболее прочны к механическому воздействию, растяжению. В противоположность литейным изделиям, поковки с легкостью подвергаются механической обработке (предварительной, чистовой) для дальнейшего технического передела в конечный продукт.

Среди основных преимуществ у кованых изделий можно выделить следующие:

  • они отлично подходят для деталей, к которым предъявляются требования высокой прочности, сопротивления и ударной вязкости
  • кованые заготовки менее подвержены износу и хорошо выдерживают высокие нагрузки

Процесс и методы изготовления, получения

Весь процесс производства поковок сводится к ударному воздействию ковочного оборудования на нагретый металл.

Основные и главные этапы производства выглядят следующим образом:

  • Сырьем для будущей поковки служат: кузнечные слитки, чушки, сортовой металлопрокат (круг, квадрат, круг, полоса) и обжатые заготовки (блюмы). Стальные слитки могут иметь круглую, квадратную и многогранную форму сечения. Прокат в основном используется круглой, квадратной и прямоугольной формы. Если технология производства требует более мелкие заготовки, то перед началом ковки отрезается нужный размер и количество от исходной заготовки на ленточнопильном станке
  • Процесс нагрева. Для того, чтобы металлическая исходная заготовка имела пластичное и податливое состояние, её необходимо нагреть в нагревательных печах до нужной температуры (обычно 800-1200 градусов). Нагрев будущей поковки необходимо осуществлять за возможно наименьший промежуток времени. Это нужно для того, чтобы снизился рост зерна (чем выше крупнозернистая структура, тем ниже механические характеристики поковки), уменьшились потери металла на окалину (угар) и увеличилась общая производительность труда. Форма поверхности, марка стали, тип сечения, окончательное изделие – это основные факторы, которые определяют время и температуру нагрева
  • Деформация металла и ковка. Для достижения этой цели на современных промышленных предприятиях используют кузнечные пресса и ковочные молота
Читайте также:
ШЛДБ станок своими руками

Технология ковки на кузнечных прессах и молотах

Данный процесс сформирован со следующей последовательностью:

  • Создание и разработка чертежа с указанием размеров, веса, марки стали, группы поковки, припусков, термообработки, твердости
  • Расчет и установление коэффициента укова. Он необходим для определения степени деформации поковки в зависимости от количества необходимых операций (осадка, биллетировка слитка, протяжка и другие)
  • Выбор оборудования для ковки. Энергия пресса и энергия удара молота имеет разное усилие. Расчет ковочного оборудования происходит после аналитических и расчетных вычислений. В расчет идет вес, размер исходного материала.
  • Метод деформации выбирается из условий исходной заготовки с учетом требований чертежа и условно делится на осадку, высадку, протяжку и ковку
  • После ковки происходит отделение готового кованого изделия от исходной заготовки. Металл очищают от поверхностных дефектов (окалина, шлак) и передают на сдаточный участок
  • Маркировка и сдача поковок общего назначения проводится с различными видами испытаний. В зависимости от требований определяется твердость, делается испытание на растяжение, ударную вязкость, УЗК и другие свойства.
  • Для подтверждения химических и физических свойств делается отбор проб. При положительном результате службы ОТК выписывают сертификат качества на поковку. В нем указывается: марки стали, номер плавки исходной заготовки, вес, нормативный документ, режим термообработки и другие свойства.
  • Отгрузка готовой продукции на склад
Виды и форма поковок

Для изготовления поковок используются различные марки стали и сплавов. Марка стали устанавливается и согласуется заказчиком с дальнейшим указанием её в чертеже.

По форме сечения поковки изготавливают:

  • круглые (кованые валы, оси, кованый круг, трубы с отверстием, трубы гладкие, и ступенчатые),
  • квадратные (квадрат, куб),
  • кольца, диски (с отверстием и без, раскатные),
  • прямоугольные,
  • цилиндры с отверстием и без отверстий.
Где купить поковку из стали?

В компании ООО «ПГ Лекс Рус» налажено производство кованых заготовок из следующих типов стали:

Плазменная сварка

Содержание:

  1. Сущность плазменной сварки
  2. Особенности и характеристики процесса
  3. Преимущества и недостатки
  4. Принцип работы
  5. Устройство и принцип работы плазмотрона
  6. Важные требования
  7. Интересное видео

Чтобы металлические конструкции изделия были прочными и качественными, для соединения важных частей из стали применяется сварка. Эта технология используется на протяжении многих лет и за период ее существования появилось множество разновидностей, которые позволяют работать с разными материалами.

Плазменная сварка является популярной разновидностью, которую применяют многие опытные сварщики. В ее основе лежит принцип расплавления сплавов узконаправленной струей плазмы, которая обладает огромной энергией. Этот вид технологии используется для соединения некоторых марок нержавеющих сталей, тугоплавких и многих цветных металлов, а также изделий из разных материалов. Но все же перед тем как приступать к сварочным работам стоит предварительно рассмотреть важные особенности.

Сущность плазменной сварки

Плазменная сварка металла основывается на использовании технологии аргонодуговой технологии. Различие между этими двумя технологиями состоит в особенностях дуги. В отличие от электрической дуга плазма имеет вид сжатой плазменной струи, которая обладает мощной энергией.

Читайте также:
Шлифовочные машины по дереву

Чтобы понять, в чем заключается сущность плазменной сварки, требуется для начала рассмотреть, что такое плазма и условия ее возникновения. Плазмой считается состояние газа при его частичной или полной ионизации. Это означает, что в его основу могут входить не только нейтральные молекулы и атомы, но и электроны, ионы, имеющие определенный электрический заряд, состоящие полностью из заряженных частиц.

Для перевода газа в состояние плазмы требуется провести ионизацию большей части его молекул и атомов. Чтобы это получить, необходимо приложить к электрону, входящему в основу атома, усилие, превышающее его энергию связи с ядром и помочь оторваться от него. Именно в этом состоит сущность плазменной сварки.

Особенности и характеристики процесса

Чтобы понять, что такое плазменная сварка, стоит рассмотреть ее важные особенности, а именно как производится процесс. Во время него обычно в области сваривания применяется очень высокая температура, которая образуется при принудительном уменьшении размеров сечения дуги и повышении ее показателей мощности.

В результате получается сварка плазменной струей, при которой показатели температуры могут доходить до 300000С. А вот при аргонодуговой сварке они могут быть всего 5000-70000С. Во время сварочного процесса дуга приобретает цилиндрическую форму, именно это позволяет сохранять одинаковый показатель мощности по всей длине.

Во время проведения плазменного сваривания наблюдается высокое давление дуги на поверхность свариваемых металлических элементов. Именно это позволяет оказывать воздействие практически на все виды металлов и сплавов.

Стоит отметить! Плазменную технологию сваривания можно применять при небольших величинах электрического тока. Процесс может осуществляться при 0,2-30 А.

Все эти особенности делают этот вид сварки практически универсальным. Он может с успехом применяться в труднодоступных зонах, при соединении тонких алюминиевых листов без возможных прожогов. Незначительное изменение расстояния между электродом и деталью не оказывает сильного воздействия на прогревание, а это значит, не влияет на качество шва, как это бывает в других видах сварки.

За счет того, что во время плазменной технологии наблюдается большая глубина прогревания деталей, это позволяет обходиться без предварительной подготовки кромок. Допускается проводить сваривание металлов с неметаллами.

В итоге происходит повышение производительности работ, уменьшение температурной деформации сварного соединения, это значит, что деталь конструкции не ведет. А вот сварка плазморезом позволяет проводить не только сваривание металлических конструкций, но и обеспечивает качественное разрезание металлов и неметаллов в разном положении.

Преимущества и недостатки

Плазменная сварка и резка является востребованной технологией, при помощи которой производят сваривание конструкций разного размера. Этот процесс имеет ряд положительных качеств:

  • повышенный показатель температуры плазмы, который может доходить до 300000С;
  • небольшое поперечное сечение дуги;
  • в отличие от газовой сварки скорость металла с толщиной от 5 до 20 см по плазменной технологии выше три раза;
  • наблюдается высокая точность сварных соединений, которые получаются в процессе плавления;
  • качество проведенных работ не требует проведения дополнительной обработки краев изделий;
  • плазменный сварочный процесс может применяться практически для любых типов металла. К примеру, при помощи него можно варить изделия из запорожской стали, меди, алюминия, чугуна;
  • во время проведения сварочных работ металл не подвергается деформациям, даже при вырезании сложных фигур;
  • плазменная технология предполагает проведение резки металлической поверхности, которая не прошла предварительную подготовку. К примеру, ее можно применять в случаях, когда на изделии присутствует ржавчина, краска;
  • нет необходимости применять аргон, ацетилен, кислород. Это позволяет существенно сэкономить;
  • наблюдается высокая степень безопасности проводимых работ. Это связано с тем, что во время сваривания не применяются баллоны с газом, которые выделяют токсичные пары. Также при неправильном применении и хранении они могут взорваться.
Читайте также:
Чем почистить алюминий до блеска

У плазменного сварочного процесса имеются некоторые недостатки:

  • во время его проведения происходит частичное рассеивание энергии в пространство;
  • требуется использование плазмообразующего газа;
  • обязательно должно проводиться охлаждение плазмотрона при помощи воды;
  • высокая стоимость сварочных аппаратов.

Принцип работы

Перед тем как приступать к плазменной сварке стоит рассмотреть ее принцип работы. Во время процесс подается мощный электрический разряд, который превращает рабочую среду в плазменную. Образуется газ, который имеет высокую температуру.

За счет воздействия на металлическую поверхность потока ионизированного газа, проводимого электрическим током, происходит плавление металлической основы. Во время нагревания дуги газ подвергается ионизации, уровень которой увеличивается с повышением температурных показателей газа.

Плазменная струя, которая обычно имеет сверхвысокую температуру, повышенная мощность, это все формируется из обычно дуги после сжатия, вдувания в дугу. Она образуется при помощи плазмообразующего газа, в качестве которого часто применяется аргон, в редких случаях используется водород, гелий.

Плазменная сварка прямого действия

Что такое плазменная сварка прямого действия? Этот метод является распространенным, он осуществляется благодаря электрической дуге, которая образуется между электродом и рабочим изделием.

Технология плазменной сварки имеет некоторые характерные особенности:

  1. Плазменная сварка алюминия должна выполняться с максимальной осторожностью. Это связано с тем, что данный металл плавится при температуре 660,3 градусов.
  2. Обязательно нужно внимательно контролировать процесс, чтобы не допустить пропал.
  3. В инструкции к сварочным аппаратам всегда указывается таблица, в которой обозначается рекомендованная сила тока для каждого вида металла. К примеру, плазменная сварка нержавейки выполняется на среднем токе, а стали – на высоком.

Обратите внимание! В дуге с прямым действием изначально происходит возбуждение дуги на малых токах, между соплом и заготовкой. После того как плазма прикасается к свариваемой детали образуется основная дуга прямого действия.

Питание дуги производится при помощи переменного или постоянного тока с прямой полярностью. Ее возбуждение выполняется осциллятором.

Плазменная сварка косвенного действия

Перед тем как приступать стоит рассмотреть, что такое плазменная сварка косвенного действия. Во время этого метода образование плазмы осуществляется так же, как и при технологии прямого действия. Отличие состоит в том, что источник питания подключается к электроду и соплу, в результате этого между этими элементами образуется дуга, и на выходе из горелки появляется плазменная среда.

Скорость выхода потока плазмы находится под контролем давления газа. Секрет состоит в том, что газовая смесь при переходе в состояние плазмы увеличивает объем в 50 раз и благодаря этому вылетает из аппарата в виде длиной струи. Энергетические показатели расширяющегося газа совместно с тепловой энергией делают плазму мощным источником энергии.

К преимуществам сварки косвенного действия можно отнести:

  • обеспечивает бесперебойный рабочий процесс;
  • позволяет существенно сэкономить затраты на электрический ток;
  • за счет того, что во время сварочного процесса применяется высокое давление, газовые смеси практически не разбрызгиваются;
  • этот вид отлично подходит для сварки и резки металлов.

Важно! Плазменная сварка и резка металлов должна проводиться с использованием правильных режимов. Они должны осуществлять правильную подачу тока, учитывать типы свариваемых материалов, их показатели толщины, диаметр сопла плазмотрона. Для резки разных материалов должны применяться разные виды газов.

Устройство и принцип работы плазмотрона

Во время плазменного сварочного процесса применяется специальный аппарат, который выполняет роль плазменного генератора, он называется плазмотроном. Это устройство применяет энергию электричества для преобразования газа в состояние плазмы для сварки, которая в дальнейшем применяется для создания сварочной дуги.

Читайте также:
Чистка алюминия от окислов

Применяется два вида устройств, которые работают по схеме косвенного и прямого преобразования дуги. Плазмотрон для сварки плазмой идет прямого действия, когда в качестве катода применяется вольфрамовый электрод, а анода – свариваемая поверхность. Именно это приводит к тому, что дуга приобретает цилиндрическую форму.

К основным узлам плазмотрона относят:

  1. Вольфрамовый электрод (катод). Он образует одну связку с устройством подачи плазмообразующего газа.
  2. Корпусная часть прибора.
  3. Сопло с формообразующим наконечником.
  4. Термостойкий изолятор.
  5. Система охлаждения, для которой применяется водная струя.
  6. Пусковое устройство.

Для возбуждения основной дуги к поверхности металла от устройства подключается кабель с положительным зарядом. Появившаяся дуга ионизирует газ, который поступает из баллона или компрессора в камеру под давлением. При разогревании во время ионизации газ расширяется и выбрасывается из камерного пространства в форме струи с высокой кинетической энергией.

Стоит отметить! Чтобы облегчить розжиг основной дуги, в область камеры плазмотрона встроен вспомогательный электрод, который выполняет функции анода. При включении плазмотрона в сеть и запуске, данный электрод получает положительный заряд и образует дугу с вольфрамовым катодом.

Важные требования

Возможно, для многих плазменно-дуговая сварка покажется простым процессом, который можно с легкостью выполнить с первого раза не имея большого опыта. Однако во время него обязательно требуется соблюдать все важные правила технологии. К основным ошибкам относятся:

  • запоздалая замена сменных компонентов плазмотрона;
  • применение деталей с низким качеством или дефектами;
  • использование некорректных режимов, которые снижают длительность срока службы элементов;
  • отсутствие контроля за параметрами плазмообразующего газа;
  • применение высокой или низкой скорости резки по сравнению с предусмотренным режимом.

Все эти важные требования относятся к плазменному сварочному процессу, а также его подвидам – микроплазменной сварке, воздушно-плазменной сварке и другим методам. Обязательно требуется применять сварочный аппарат, который сможет обеспечить необходимые характеристики сварочного тока. Понадобится горелка, неплавящийся электрод, комплект шлангов для подачи или циркуляции охлаждающей жидкости и другие важные компоненты для работы.

Плазменный сварочный процесс считается востребованной технологией, которую активно применяют в разных областях промышленности – машиностроение, приборостроение, изготовление деталей высокой точности, ювелирная сфера и так далее. Этот метод отличается высокой точностью, он позволяет получить ровный шов отличного качества. Но все же его проведение должно осуществляться с учетом важных правил и требований.

Интересное видео

Виды и особенности плазменной сварки

Плазменная сварка является достаточно молодым методом соединения деталей. Несмотря на то, что он появился относительно недавно, уже набрал большую популярность за счет своих преимуществ и возможностей. Рассмотрим более подробно, что такое плазменная сварка, в чем она заключается и чем отличается от других видов сварок.

Сущность плазменной сварки

Плазмой называется состояние газа, в которое оно переходит под воздействием электрической дуги. Образуется она в специальном наконечнике, который называется плазмотрон (это как горелка в газовой сварке). Плавление плазмой – это такая техника, при которой для образования плазмы применяются горелка, в которой находится вольфрамовый электрод, сопла плазмы и труб подачи газа и водяного охлаждения. Данный вид незаменим для обработки изделий из металла высокой прочности и толщины (до 9 мм). Он немного схож с методикой дуговой сварки, но в отличие от электрода, который обеспечивает нагрев до 5-7 тысяч градусов, воздействует на изделие сверхвысокой температурой – до 30 тысяч градусов. От этого данный способ часто называют «плазменно-дуговая сварка». Выполнять работы таким аппаратом можно в любом пространственном положении изделия.

Читайте также:
Фрезер из дрели своими руками

Плазменная сварка металла, благодаря высокой температуре воздействия на изделие позволяет обрабатывать широкий спектр металлов – бронза, титан, нержавейка, углеродистая сталь, латунь, чугун, алюминий. Такой способ применяется в разных отраслях производств – приборостроение, машиностроение, пищевая промышленность, изготовление медицинского оборудования, ювелирное дело, химическое производство и многие другие. Плазменная сварка и резка металлов необходима и незаменима практически в каждом производстве.

Плазменная сварка и резка металлов бывает двух видов:

  1. Плавление металла дугой, которая возникает между изделием и неплавящимся электродом
  2. Сварка плазменной струей, которая образуется благодаря дуге горит между наконечником плазмотрона и неплавящимся электродом.

В качестве материалов для образования плазмы чаще всего применяется воздух, кислород, аргон и азот. Величина тока в плазме может быть разной, и различают три подвида:

  1. Микроплазменная сварка, которая реализуется на малом токе до 25 А
  2. Работа на средних токах – до 150А
  3. На больших токах, свыше 150А.

Говоря простыми словами, суть данного способа состоит в ионизации рабочего газа, который под давлением переходит в состояние плазмы и обеспечивает высокую температуру, используемую для расплавления металлов для резки или соединения.

Технология плазменной сварки делится на две разновидности:

  • плазменная сварка прямого действия;
  • плазменная сварка косвенного действия.

Плазменная сварка прямого действия

Это самый распространенный вид соединения металлов в данной технике исполнения швов. Он реализуется за счет электрической дуги, которая возбуждается между электродом и рабочим изделием.

Плазменная сварка алюминия должна проводиться крайне осторожно, так как этот плавиться при температуре 660,3 градуса. Важно контролировать весь процесс, чтобы не допустить пропал. В инструкции к аппаратам есть таблица, в которой указана рекомендованная сила тока для каждого вида металла. Например, плазменная сварка нержавейки проводится на среднем токе, а стали – на высоком.

В дуге прямого действия изначально возбуждается дуга на малых токах, между соплом и заготовкой, после касания плазмой свариваемого изделия возбуждается основная дуга прямого действия. Питание дуги может выполняться переменным и постоянным током прямой полярности, а ее возбуждение осуществляется осциллятором.

Плазменная сварка косвенного действия

В данном случае плазма образуется похожим способом, как и в плазменной сварке прямого действия. Отличие состоит в том, источник питания подключен к электроду и соплу, в результате чего образуется дуга между ними, и как следствие, на выходе из горелки — плазменная струя. Скорость выхода потока плазмы контролируется давлением газа. Основной секрет кроется в том, что газ, переходя в состояние плазмы увеличивает свой объем в 50 раз, за счет чего буквально вылетает из аппарата струей. Энергия расширяющегося газа совместно с тепловой энергией, сообщаемой струе газа, делает плазму мощным источником энергии.

Этот метод не так широко применяется, как первый, хотя имеет достаточное количество преимуществ. Во-первых, он обеспечивает бесперебойную работу даже при микроплазменной сварке (на малых токах). Во-вторых, он позволяет экономить газ (который стоит немало). В-третьих, за счет высокого давления практически нет разбрызгивания. Таким способом можно и варить и резать металл, но для резки не потребуется инертный газ, так как его функция – защищать сварочную ванну, а при разрезании металла она не образуется.

В завершение можно отметить, что устройство горелки прямого и косвенного метода сильно не отличаются. На картинке слева указана технология образования плазменной струи. Процесс происходит следующим образом: вольфрамовый электрод 2 подключен к отрицательному заряду, а сопло 4 к положительному. За счет этого дуга образуется между соплом и электродом,что характерно при косвенном методе.

Читайте также:
Экструзионная сварка полиэтиленовых труб

На картинке справа, при прямом методе, дуга образуется между негативно-заряженным электродом и рабочей деталью, с положительным зарядом. Для поджога и возбуждения дуги используется временно подающийся ток на сопло, который после возбуждения дуги отключается.

Аппарат для работы

Аппарат воздушно плазменной сварки представляет собой небольшое техническое оборудование, весом не более 9-10 килограмм. Принцип работы его следующий: внутри находятся схемы управления, выпрямитель тока и трансформатор. Для работы к нему подключается установка с рабочими газами в баллонах – для образования плазмы и инертный газ, необходимый для защиты сварочного шва от окисления. На выходе подключается горелка с газами отдельно для резки. В связи с тем, что данный способ образует слишком высокий температурный режим, в горелке есть специальный отсек для охлаждающей жидкости. Данный аппарат по внешним признаком похож на инвертор. В продаже представлено множество моделей с различными функциями. Если говорить о самом простом, он самый компактный (около 5 кг) с минимальным количеством настроек, в которых разберется не то что новичок, а даже ребенок.

Модели, которые в цене дороже, имеют дополнительные настройки и функции, которые кроме резки и сварки могут выполнять пайку, воронение, оксидирование и закалку металла. Самыми простыми изделия считаются с минимально мощностью до 12А. Их стоимость колеблется в пределах 30 тысяч русских рублей. Оборудование на класс выше и мощнее, до 150А стоят от 40 и до 150 тысяч, зависимо от производителя и дополнительных функций. Самые дорогие модели имеют мощность от 150А, а их стоимость может даже превышать миллион рублей. Для профессионалов, которые постоянно занимаются сплавлением, рекомендуется приобретать качественное и дорогое оборудование. Заплатив один раз можно получить многофункциональное устройство, с помощью которого можно выполнять всевозможные процедуры по металлообработке.

Преимущества и недостатки

Плазменная сварка прямого действия и косвенного имеет свои преимущества и недостатки, как и другие виды сварки. Основными плюсами, что делают этот метод незаменимым для использования во многих промышленных отраслях, являются следующие:

  • высокий коэффициент полезного действия и высокая скорость выполнения работ;
  • высококачественная резка металла оставляет гладкие кромки и не требует дополнительной их обработки;
  • возможность варить и резать изделия, толщиной почти в сантиметр;
  • при работе нет шлаков и отходов;
  • контроль глубины провара металла, что позволяет избежать пропалов и деформации;
  • простота в использовании аппарата.

Кроме положительных моментов, можно отметить несколько недостатков:

  • дороговизна оборудования и высокая стоимость работ;
  • в сфере профессионального использования высокие требования к мастеру;
  • необходимость постоянного контроля над охлаждением, из-за высокой рабочей температуры.

В принципе, все эти минусы, можно превратить в плюсы, если посмотреть на это с другой стороны. Профессиональный мастер, имеющий качественное оборудование может работать в любой сфере и при этом зарабатывать хорошие деньги.

Советы от профессионалов

  • перед началом соединения деталей подготовить рабочее место и форму для мастера;
  • проверить исправность аппарата и давление в баллонах;
  • плазменная сварка алюминия должна производиться на низком токе;
  • плазмотрон для сварки необходимо прочищать (продувать) перед началом процесса;
  • микроплазменная сварка – идеальный вариант для осваивания данной техники начинающим;
  • технология плазменной сварки выбирается самим мастером, так как оба способа имеют свои преимущества.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
gmnu-nazarovo.ru
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: