等離子弧焊接和切割

等離子弧的產(chǎn)生：

（1）等離子弧的概念：

自由電�。何词艿酵饨缂s束的電弧，如一般電弧焊產(chǎn)生的電弧。

等離子�。菏芡獠烤惺鴹l件的影響使弧柱受到壓縮的電弧。

自由電弧弧區(qū)內(nèi)的氣體尚未完全電離，能量未高度集中，而等離子弧弧區(qū)內(nèi)的氣體完全電離，能量高度集中，能量密度很大，可達(dá)10~10W/cm2，電弧溫度可高達(dá)24000～50000K（一般自由狀態(tài)的鎢極氬弧焊最高溫度為10000～20000K，能量密度在10W/cm2以下）能迅速熔化金屬材料，可用來焊接和切割。

（2）等離子弧的產(chǎn)生

在鎢極與噴嘴之間或鎢極與工件之間加一較高電壓，經(jīng)高頻振蕩使氣體電離形成自由電弧，該電弧受下列三個(gè)壓縮作用形成等離子弧。

①機(jī)械壓縮效應(yīng)（作用）——電弧經(jīng)過有一定孔徑的水冷噴嘴通道，使電弧截面受到拘束，不能自由擴(kuò)展。

②熱壓縮效應(yīng)——當(dāng)通入一定壓力和流量的氬氣或氮?dú)鈺r(shí)，冷氣流均勻地包圍著電弧，使電弧外圍受到強(qiáng)烈冷卻，迫使帶電粒子流（離子和電子）往弧柱中心集中，弧柱被進(jìn)一步壓縮。

③電磁收縮效應(yīng)——定向運(yùn)動(dòng)的電子、離子流就是相互平行的載流導(dǎo)體，在弧柱電流本身產(chǎn)生的磁場(chǎng)作用下，產(chǎn)生的電磁力使孤柱進(jìn)一步收縮。

電弧經(jīng)過以上三種壓縮效應(yīng)后，能量高度集中在直徑很小的弧柱中，弧柱中的氣體被充分電離成等離子體，故稱為等離子弧。

當(dāng)小直徑噴嘴，大的氣體流量和增大電流時(shí)，等離子焰自噴嘴噴出的速度很高，具有很大的沖擊力，這種等離子弧稱為“剛性弧”，主要用于切割金屬。反之，若將等離子弧調(diào)節(jié)成溫度較低、沖擊力較小時(shí)，該等離子弧稱為“柔性弧”，主要用于焊接。

等離子弧焊接是指用等離子弧作為熱源進(jìn)行焊接的方法稱為等離子孤焊接。

焊接時(shí)離子氣（形成離子�。┖捅Ｗo(hù)氣（保護(hù)熔池和焊縫不受空氣的有害作用）均為純氬。

等離子弧焊所用電極一般為鎢極（與鎢極氬弧焊相同，國(guó)內(nèi)主要采用釷鎢極和鈰鎢極，國(guó)外還采用鋯鎢極和鋯極），有時(shí)還需填充金屬（焊絲）。一般均采用直流正接法（鎢棒接負(fù)極）。故等離子弧焊接實(shí)質(zhì)上是一種具有壓縮效應(yīng)的鎢極氣體保護(hù)焊 。