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等离子焊接理论、操作与故障处理VIP免费

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1 一、等离子弧焊接方法及工艺特点 1.等离子焊接原理 等离子态是除固态、液态、气态之外的第四种物质存在形态。等离子焊接是从钨级氩弧焊的基础上发展起来的一种高能焊接方法。钨级氩弧焊是自由电弧,而等离子电弧是压缩电弧。等离子弧是离子气被电离产生高温离子化气体,并经过水冷喷嘴,受到压缩,从而导致电弧的截面积变小,电流密度增大,电弧温度增高。等离子电弧能量密度可达 105-106W/cm 2,比自由电弧(约 105W/cm2以下)高,其温度可达 18000-24000K,也高于自由电弧(5000-8000K)很多。因此,等离子电弧挺度比自由电弧好,指向性好,喷射有力,熔透能力强,可比自由电弧一次焊透更厚的金属。因此,等离子电弧焊接与电子束(能量密度 10 5W/mm2)、激光束(能量密度 105W/mm2)焊接一同被称为高能密度焊接。等离子焊接示意图如下图: 等 离子焊接原理示意图 2.等离子电弧的种类 等离子电弧主要分为三种类型: ◆ 非转移型等离子电弧 主要用于非金属材料的焊接。 ◆ 转移型等离子电弧 主要用于金属材料的焊接。 ◆ 联合型等离子电弧 主要用于微束等离子的焊接。 3.等离子基本焊接方法 2 按焊缝成型原理,等离子焊接有两种基本的焊接方法:熔透型和小孔型等离子焊接。 ◆ 熔透型等离子焊接 在焊接过程中离子气较小,弧柱的压缩程度较弱,只熔透工件,但不产生小孔效应的等离子焊接方法。其焊缝成型原理与氩弧焊类似,主要用于薄板焊接及厚板多层焊。 ◆ 小孔型等离子焊接 利用小孔效应实现等离子弧焊接的方法称为小孔型等离子焊接。由于等离子具有能量集中﹑电弧力强的特点,在适当的参数条件下,等离子弧可以直接穿透被焊工件,形成一个贯穿工件厚度方向的小孔,小孔周围的液体金属在电弧力﹑液态金属表面张力以及重力下保持平衡,随着等离子弧在焊接方向移动,熔化金属沿着等离子弧周围熔池壁向熔池后方流动,并逐渐凝固形成焊逢,小孔也跟着等离子弧向前移动,如下图所示。 小孔效应示意图 小孔效应的优点在于可以单道焊接厚板,一次焊透双面成型。 4.等离子焊接的优点 ① 穿透能力强,8mm以下板厚无须开坡口,大大减小了焊前准备时间。 ② 电弧能量集中,焊接热影响区小,焊接变形小。 3 ③ 焊接速度快,等离子焊接比工氩弧焊减少 4-5倍时间。 ④ 卓越的重复生产性。 ⑤ 弧柱刚性大,采用小孔效应,可以实现稳定的单面焊双面成型。 ⑥ 电极缩在喷嘴内,不易污染和烧损,焊逢缺...

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