2. Плазма с использованием кислородосодержащего газа. При этом методе в качестве плазменного газа используется сжатый воздух или чистый кислород. Применяется для резки углеродистых марок стали. Плазма сжатый воздух используется для ручной резки

3. Плазма с впрыском воды. При этом методе резки происходит комбинированный процесс смешивания газа (азота, сжатого воздуха или кислорода) с последующим впрыском воды. Применяется для резки любых электропроводных материалов. Уменьшает количество вредных выбросов. Метод используется только для автоматической резки.

Процесс плазменной резки можно описать следующим образом: · плазменная струя образуется в резаке: газ под давлением, проходя через форсунку, под воздействием электрической дуги преобразуется в плазму (молекулы разъединяются, ионизуются и возбуждаются).

Высокотемпературный поток плазмы (от 10 000 до 25 000 °С) с огромной скоростью (от 500 до 1500 м/с) вырывается из отверстия форсунки в форме цилиндрической колонны небольшого сечения, воздействует на разрезаемый материал, плавит металл и удаляет расплавленную массу, оставляя ровный и гладкий разрез.

Первоначально зажигание дуги происходит между электродом и форсункой с помощью источника высокочастотных импульсов или же в результате контакта (короткого замыкания) между электродом и форсункой.

Для осуществления процесса резки дуга "переносится" на разрезаемый материал, поэтому способ плазменной резки применим только для электропроводных материалов.

Источником электроэнергии, необходимой для образования плазмы, является генератор постоянного тока. Для охлаждения резака используется жидкость с высокой степенью теплопроводности и низкой степенью электропроводности. Таковой является деминерализированная вода.

В установках плазменной резки небольшой мощности для охлаждения резака используется сжатый воздух.

Электродуговая плазменная наплавка.

Электродуговая плазменная наплавка позволяет сравнительно быстро получить слой наплавленного металла для восстановления размеров изношенных деталей и одновременно изменить механические свойства поверхности. Процесс электродуговой плазменной наплавки характеризуется тем, что частицы порошка подогреваются и вводятся в расплавленную ванну. Имеются установки для ручной плазменной наплавки УПНС-304, УПВ-301.Установки электродуговой плазменной наплавки широко используются при восстановлении деталей машин, судов и другой техники на промышленных предприятиях города Ремонтно-эксплуатационной базе флота, «Стройдеталь», «Ремонтно - механическом завод», «Воткинской ГЭС».

Плазменное напыление или плазменная металлизация.

Процесс плазменного напыления обеспечивает: защиту изделия от воздействия окислительной среды и механических нагрузок, обеспечивает антикоррозионную защиту, защиту от воздействия агрессивных сред, и упрочнения поверхностей деталей. Плазменное напыление покрытий - это метод, при котором частицы металлического порошка разгоняются высокотемпературными потоками плазмы и осаждаются на основе в виде покрытия, металлизации. Плазменное напыление основано на распылении двух проволок, между которыми горит электрическая дуга и сжатый воздух подается в область энерговыделения. Имеется установка плазменного напыления алюминием или цинком различных поверхностей,

Установка включает металлизатор ЭМ-14м, источник питания ВДУ-506, рабочий ток дуги устанавливается в диапазоне 100 - 500 А, блок подачи проволоки (БПП-2) с креплением катушек и с устройством ввода их в металлизатор, компрессор с давлением 6 - 8 атм. и расходом воздуха не менее 1 куб.м в мин. На Воткинской ГЭС способ плазменного напыления алюминием используется в защите от коррозии шандор водосливной плотины, лопастей турбин. Чайковский судоходный шлюз использует плазменное напыление алюминием или цинком при ремонте металлических створок шлюза. Можно металлизировать баки, емкости и другие детали.

Технология напыления (металлизации) включает различные этапы:

· подготовка поверхности под металлизацию должна производиться сухим песком или дробью (без загрязнений), шероховатость поверхности должна быть не менее 100 мкм;

· металлизация поверхности должна производиться перекрестным методом с толщиной покрытия не менее 200 мкм в зависимости от срока службы;

· изделия со сроком службы 50 лет и более должно наноситься покрытие толщиной не менее 300 мкм;

· окончательная толщина покрытия должна выдерживать существующие воздействие промышленной среды.

Способ импульсной микроплазменной обработки разработан для получения защитных и упрочняющих слоев на локальных областях. Сущность импульсной микроплазменной обработки сводится к следующему. Нагрев и плавление металла осуществляются в течение импульса тока длительностью t и дугой прямой полярности. Одновременно вводятся легирующие элементы, которые также плавятся и перемешиваются с основным металлом. В промежуток времени между импульсами, т.е. во время паузы t п, ванночка жидкого металла кристаллизуется и формируется новое соединение, содержащее легирующие элементы. Процесс внедрения продолжается за счет градиента концентрации внедряемых частиц и термодиффузии. Таким образом, формируемый слой образован из непроплавленного и частично переплавленного металла. Регулируя параметры импульса (амплитуду и длительность), частоту следования импульсов, можно контролировать процесс импульсной микроплазменной обработки, достичь оптимальных результатов. Импульсная микроплазменная обработка позволяет получать качественные равномерные слои по глубине расплава и концентрации внедряемых частиц. Она позволяет получать качественные слои на металлических поверхностях, содержащих легко испаряющиеся химические элементы, термическая обработка которых дугой постоянного тока сопровождается значительными трудностями.

· Процесс импульсной микроплазменной обработки металлов позволили рекомендовать этот источник нагрева для получения защитных и упрочняющих слоев на тонких поверхностях с малыми рабочими токами. Питание дуги импульсами тока дает возможность уменьшить средний сварочный ток и сохранять высокую плотность (до 50 А/мм2) в течение всего импульса. Выбором параметров импульсного режима можно регулировать в широком диапазоне средний ток (3 - 50 А) и мощность (0,1 – 2,5 кВт) дуги атмосферного давления. На Воткинской ГЭС планируется приобрести установку для импульсной микроплазменной обработки.

Существуют случаи, когда приходится учитывать плазму, как явление, которого нужно избежать. Это возникновение плазменной дуги при коммутационных и переходных процессах. Например, при отключении линии электропередачи в выключателе между контактами возникает дуга, которая должна быть погашена как можно быстрее. Для гашения дуги используют коммутационные аппараты - выключатели воздушные, масляные, вакуумные, элегазовые.

Заключение.

Но физические исследования не ограничиваются четвертым плазменным состоянием вещества.