Плазменная сварка представляет собой ту же сварку с плавлением, где также действует электрическая дуга. Но данная дуга здесь сжатая при помощи специальной горелки – плазмотрон.
Температура дуги плазмы зависит от разных факторов, в том числе и от количества соударений в ней частиц. Чем больше этих частиц, те выше температура. Пропуская дугу через наконечник, охлаждаемый водой мы заставляем столб дуги сжаться, уменьшается сечение. Количество электроном и сварочный ток, который проходит по сечению столба дуги не измениться, однако количество неупругих и упругих соударений частиц увеличится. Температура столба дуги, а также степень ионизации начинает возрастать. Плазма начинает становиться более высокотемпературной и в определенных условиях может достичь температуры в 20 000 градусов по Цельсию. Плазму по сечению разделяют на три зоны:
- Приосевая зона – сильно ионизированный газ.
- Периферийная зона – менее разогретый и частично ионизированный газ.
- Холодный газ – образует тонкую кольцевидную оболочку, целью которой является предохранение дуги от непосредственных контактов со стенками канала наконечника.
Во время сварки сжатой дугой происходит следующее: центральная часть столба дуги проходит через всю толщину металла и образует сквозное проплавление. Горячие газы периферийной зоны не имеют достаточную температуру и кинетическую энергию для такого проплавления. Они, в свою очередь, образуют обычную сварочную ванну под видом чаши. В таком случае, при плазменной сварке толщин более чем 4-5 мм, в поперечном сечении, проплавление обретает форму рюмки.
Во время плазменной обработки металла диаметр канала наконечника, а также расход плазмообразующего газа представляют собой элементы режима.
