1 第七章 等离子弧焊设备 7 .1 等离子弧焊的特点及应用 7 .1 .1 等离子弧的类型 等离子弧是一种被压缩的钨极氩弧，具有很高的能量密度及温度。等离子弧的压缩是依靠水冷铜喷嘴的拘束作用实现的，等离子弧通过水冷铜喷嘴时受到下列三种压缩作用： 1) 机械压缩水冷铜喷嘴孔径限制了弧柱截面积的自由扩大，这种拘束作用就是机械压缩； 2) 热压缩 喷嘴中的冷却水使喷嘴内壁附近形成一层冷气膜，进一步减小了弧柱的有效导电面积，从而进一步提高了电弧弧柱的能量密度及温度，这种依靠水冷使弧柱温度及能量密度进一步提高的作用就是热压缩； 3) 电磁压缩 由于以上两种压缩效应，使得电弧电流密度增大，电弧电流自身磁场产生的电磁收缩力增大，使电弧又受到进一步的压缩，这就是电磁压缩； 根据电源的连接方式，等离子弧分为非转移型电弧、转移型电弧及联合型电弧三种。非转移型电弧燃烧在钨极与喷嘴之间，焊接时电源正极接水冷铜喷嘴，负极接钨极，工件不接到焊接回路上，见图 3.7.1 a；依靠高速喷出的等离子气将电弧带出，这种电弧适用于焊接或切割较薄的金属及非金属。转移型电弧直接燃烧在钨极与工件之间，焊接时首先引燃钨极与喷嘴间的非转移弧，然后将电弧转移到钨极与工件之间；在工作状态下，喷嘴不接到焊接回路中，见图 3.7.1 b。这种电弧用于焊接较厚的金属。转移弧及非转移弧同时存在的电弧为联合型电弧，见图 3.7.1 c。 图 3.7.1 等离子弧的类型 (a) 非转移弧 (b) 转移弧 (c) 联合弧 1-钨极 2-喷嘴 3-转移弧 4-非转移弧 5-工件 6-冷却水 7-弧焰 8-离子气 7 .1 .2 等离子弧焊的特点 由于等离子电弧具有较高的能量密度、温度及刚直性，因此与一般电弧焊相比，等离子电弧具有下列优点： 1) 熔透能力强，在不开坡口、不加填充焊丝的情况下可一次焊透 810m m 厚的不锈钢板； 2) 焊缝质量对弧长的变化不敏感，这是由于电弧的形态接近圆柱形，且挺直度好，弧长变化时对加热斑点的面积影响很小，易获得均匀的焊缝形状； 2 3) 钨极缩在水冷铜喷嘴内部，不可能与工件接触，因此可避免焊缝金属产生夹钨现象； 4) 等离子电弧的电离度较高，电流较小时仍很稳定，可焊接微型精密零件； 5) 可产生稳定的小孔效应，通过小孔效应，正面施焊时可获得良好的单面焊双面成形。 等离子弧焊的缺点是： 1) 可焊厚度有限，一般在25mm 以下； 2) 焊枪及控制线路较复杂，喷嘴的使用寿命很低； 3)...
