壓縮電弧
顧名思義,如果把自由電弧的弧柱強迫壓縮,就可獲得一種比一般電弧溫度更高、能量更集中的熱源,即壓縮電弧。壓縮電弧典型實例就是等離子弧,它是利用熱壓縮、磁壓縮和機械壓縮效應,使弧柱截面縮小,能量集中,從而提高了電弧能量密度,形成高溫等離子弧。等離子弧又分為以下三種形式:
(1)轉移型等離子弧 電極接負極,工件接正極,等離子弧產生于電極與工件之間,如圖1-8a所示。如果電極有好的冷卻條件或電極材料耐高溫性能較好,則電極也可接正極,工件接成負極。
(2)非轉移型等離子弧 電極接負極,噴嘴接正極,等離子弧產生在電極與噴嘴表面之間,如圖1-8b所示。
(3)混合型等離子弧 把上述兩種等離子弧結合起來,工作時兩種電弧同時存在,就稱為混合型等離子弧,如圖1-8c所示。它常用于微束等離子弧焊和等離子弧噴焊。
這三種形式的等離子弧電極均是不熔化電極,因此它們除了具有高能量密度壓縮電弧的特點外,還具有非熔化極自由電弧的特點,即影響電弧穩定燃燒的主要因素是電源電流和空載電壓。要保持電弧的穩定燃燒,應盡可能使電源電流不變,并且空載電壓較高。等離子弧通常是采用直流和脈沖電流,但也有采用交流的。
20世紀70年代還出現了熔化極等離子弧的新形式。這種方法可以看作是等離子弧與熔化極電弧的結合。此時的等離子弧主要是在不熔化極與工件之間形成,通過焊絲(熔化極)熔化實現熔滴過渡。因此,它同時具有壓縮電弧和熔化極自由電弧的特點。