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第十一章第十一章等离子弧焊接与切割VIP免费

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第十一章 等离子弧焊接与切割 第一节 等离子弧概述 一、等离子弧原理 等离子弧是自由电弧压缩而成的。电弧通过水冷喷嘴、限制其直径,称机械压缩。水冷内壁温度较低,紧贴喷嘴内壁的气体温度也极低,形成了一定厚度的冷气膜,冷气膜进一步迫使弧柱截面减小,称热压缩。弧柱截面的缩小,使电流密度大为提高,增强了磁收缩效应,称磁压缩。在三种压缩的作用下,等离子弧的能量集中(能量密度可达 105~106W/cm2),温度高(弧柱中心温度 18000~24000K),焰流速度大(可达 300m/s)。这些特性使得等离子弧广泛应用于焊接、喷涂、堆焊及切割。 二、等离子弧的特点 由于等离子弧的特性,与钨极氩弧焊相比,有以下特点: (1)等离子弧能量集中、温度高,对于大多数金属在一定厚度范围内都能获得小孔效应,可以得到充分熔透、反面成形均匀的焊缝。 (2)电弧挺度好,等离子弧的扩散角仅5°左右,基本上是圆柱形,弧长变化对工件上的加热面积和电流密度影响比较小。所以,等离子弧焊弧长变化对焊缝成形的影响不明显。 (3)焊接速度比钨极氩弧焊快。 (4)能够焊接更细、更薄加工件。 (5)其设备比较复杂、费用较高,工艺参数调节匹配也比较复杂。 三、等离子弧的类型 按电源连接方式,等离子弧有非转移型、转移型和联合型三种形式。 (一)联合型等离子弧 工作时,非转移型弧和转移弧同时存在,称为联合型等离子弧。主要用于微束等离子弧焊和粉末堆焊等。 (二)非转移型等离子弧 钨极接电源负极,喷嘴接电源正极,等离子弧体产生在钨极和喷嘴之间,在离子气流压送下,弧焰从喷嘴中喷出,形成等离子焰。 (三)转移型等离子弧 钨极接电源负极,工件接电源正极,等离子弧体产生于钨极与工件之间。转移弧难以直接形成,必须先引燃非转移弧,然后才能过渡到转移弧。金属焊接、切割几乎均采用转移型弧。 四、适用范围 1、操作方式 等离子弧焊适于手工和自动两种操作,可以焊接连续或断续的焊缝。焊接时可添加或不添加填充金属。 2、被焊金属 一般 TIG 能焊的大多数金属,均可用等离子弧焊接,如碳钢、不锈钢、铜合金、镍及其合金、钛及其合金等。低熔点和沸点的金属如铅、锌等,不适于等离子弧焊接。 3、焊接位置 手工等离子弧焊可全位置焊接、自动等离子弧焊通常是在平焊和横焊位置上进行。 4、可焊厚度 等离子弧焊很适于焊接薄板,不开坡口,背面不加衬垫,最薄的可焊接 0.01mm 金属薄片。 单面焊一次能焊透金属的厚度,如表 11-1 所...

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