A Tocha de Arco de Transferência de Plasma (Tocha PTA) é a peça central de uma máquina de Arco de Transferência de Plasma (PTA), responsável por gerar o arco de plasma e fornecer o pó de liga precisamente à área de solda. Sua estrutura e princípio de funcionamento são diferentes dos de uma tocha de soldagem comum, com maior precisão e estabilidade.
1. Componentes estruturais
OTocha de soldagem PTAé composto principalmente pelas seguintes partes:
Cátodo (eletrodo de tungstênio): componente central para geração de arco de plasma, geralmente feito de material de tungstênio resistente a altas temperaturas e corrosão.
Ânodo (bico): guia o arco de plasma e concentra a coluna do arco, geralmente feita de cobre para melhorar a dissipação de calor.
Sistema de alimentação de pó: usado para alimentar uniformemente o pó de liga no arco de plasma, para que ele derreta e se deposite na superfície da peça de trabalho.
Canal de gás de proteção: Argônio ou hélio são geralmente usados como gás de plasma e gás de proteção para evitar oxidação na área de soldagem.
Sistema de resfriamento: O resfriamento a água é usado para garantir a estabilidade da tocha de soldagem durante a operação em alta temperatura.
2. Princípio de funcionamento
Estágio de iniciação do arco: pulso de alta frequência e alta voltagem gera um arco sem transferência entre o eletrodo de tungstênio e o bico (corrente pequena, iniciação de arco estável).
Formação de arco de plasma: gás de plasma (como argônio) através do bico, pela ionização do arco de alta temperatura em plasma de alta energia e através do bico até a superfície da peça de trabalho, a formação do arco de transferência (o arco principal).
Alimentação e fusão de pó: o pó da liga é alimentado uniformemente na área do arco de plasma através do alimentador de pó, instantaneamente derretido e pulverizado na superfície da peça de trabalho para formar um revestimento denso.
Ligação metalúrgica: O pó derretido é ligado metalurgicamente ao material base para formar uma camada de revestimento de alta resistência e resistente ao desgaste.
3. Características e vantagens
Alta densidade de energia: colunas de arco longas e finas, altas temperaturas (até 20.000 °C), controle preciso da profundidade de fusão e da espessura do revestimento.
Pequena zona afetada pelo calor: reduz a deformação do substrato e o estresse térmico, melhora a estabilidade dimensional da peça de trabalho.
Alta taxa de utilização de material: a taxa de utilização de material em pó é superior a 90%, o que é econômico.
Excelente qualidade de revestimento: revestimento denso, sem porosidade, alta resistência de ligação metalúrgica, excelente resistência à abrasão e corrosão.
4. Materiais e aplicações comumente usados
Materiais em pó de liga: pó de liga à base de cobalto, níquel, ferro, carboneto de tungstênio e outras ligas resistentes ao desgaste e à corrosão.
Áreas de aplicação típicas:
Petróleo e gás: Revestimentos resistentes ao desgaste e à corrosão para válvulas, brocas e corpos de bombas.
Máquinas de engenharia: eixos, rolos, engrenagens, reforço e reparo de superfícies de moldes.
Indústria metalúrgica: revestimento e reparo de superfícies de rolos, moldes, assentos de válvulas e outras peças.
5. Precauções de uso
Proteção do eletrodo de tungstênio: evita oxidação e queima, prolonga a vida útil do eletrodo.
Resfriamento do bico: mantenha um bom efeito de resfriamento da água para evitar danos por superaquecimento do bico.
Estabilidade de alimentação de pó: garanta uma alimentação uniforme de pó para evitar espessura de revestimento irregular ou defeitos de escória.
Proteção de segurança: operação em alta temperatura e alta tensão, é necessário equipar-se com máscaras de proteção, luvas e outros equipamentos de segurança.
6. Comparação com outros métodos de soldagem
Com soldagem a arco de plasma (PAW): a soldagem PTA é usada principalmente para revestimento e reforço de superfícies, enquanto a PAW é usada principalmente para soldagem de penetração.
Comparação com a superfície a laser: a soldagem PTA é mais barata e aplicável a uma gama maior de materiais; no entanto, a superfície a laser tem uma zona menor afetada pelo calor e maior precisão.
Com pulverização de plasma: a soldagem PTA é uma ligação metalúrgica, de alta resistência de revestimento; a pulverização de plasma é uma ligação mecânica, adequada para revestimento de camada fina.
Data de publicação: 19 de fevereiro de 2025