ЭЛЕКТРОПЛАЗМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ

3.1 Классификация электроплазменных процессов.

Электроплазменные процессы по использованию плазмы разделяются на три типа.

1 тип. Использование плазмы как источника световой или лучевой энергии. К этому типу относят следущие технологические процессы

– соединение материалов: сварка и пайка.

– обработка поверхности материалов и изделий: наплавка, напыление, формование, резка, строжка, полировка, насыщение поверхностного слоя металла(азотирование, обработка камня, бурение горных пород).

– улучшение физико-химических свойств материалов: переплав, зонная плавка, выращивание монокристаллов, плазменное дуговое рафинирование металлов.

– получение качественных материалов: плавка, сферических и ультрадисперсных порошков.

– использование плазмы в качестве источника мощного излучения.

2 тип. Использование плазмы источника заряжения частиц. Это плазмохимические процессы с использованием равновесной и неравновесной плазмы: получение ацетилена, окислов азота, плазменный электролиз, плазмохимическое получение ультрадисперсных порошков (нитритов, оксидов), восстановление металлов из руд.

3 тип. Использование плазмы как источника механической энергии. В этом случае используется движущая сила электрического разряда в в плазменных ускорителях и двигателях. Они применяются для имитации аэродинамических полей ракет, входящих в атмосферу. А также в качестве двигателей в космическом пространстве совместно с солнечными или ядерными источниками питания.

По способу воздействия плазменного потока на обрабатываемый материал электроплазменные технологические процессы разделяют на 3 группы

1. Технологические процессы с воздействием плазменного потока на обрабатываемый материал:

– плазменная сварка, имеет преимущества по сравнению со бычной дуговой сваркой: улучшает качество сварного шва за счет более глубокого проплавления и меньшей ширине шва, повышается скорость сварки, уменьшается зона термического влияния.

– плазменная наплавка – этот процесс похож на процесс сварки. При плазменной наплавке получают жаростойкие, износостойкие, защитные покрытия.

– плазменная резка, строжка, выборка полостей, полировка, оплавление поверхности, обработка камня, бурение горных пород. Производительность повышается до 6 – 8 раз по сравнению с обычными материалами.

– плазменно-дуговая плавка – имеется преимущество по сравнению с обычными методами: высокая стабильность процесса, простота и гибкость технологического процесса, возможность использования различных сред и исходных материалов, минимальные потери легирующих присадок, легкость управления технологическим процессом.

– переработка руд и концентратов.

При воздействии плазменного потока на материалы происходит восстановление окислов металлов с образованием окислов углерода и паров металла. Пары металла затем конденсируются.

2. Технологические процессы с вводом материала в плазменный котел.

– процессы с осаждением исходного материала: наплавка, напыление, формование изделий, выращивание монокристаллов, переплав. В этих процессах исходный материал в виде порошка, гранул, проволоки, прутков, брикетов, вводится в плазменный поток, разогревается и распыляется, а затем разогретые частицы материала осаждаются.

– процессы с охлаждением исходного материала: сфероидизация (скругление частиц) и диспереизация (изменение исходного размера частиц) порошков.

– процессы с закалкой исходного материала .

3. Процессы нагрева и догрева газов.

К ним относятся создание высокоскоростных плазменных потоков для использования в космонавтике и ракетной технике.