石家莊電焊學校學電焊的基本知識
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等離子弧焊接原理、特點及應用
1.等離子弧焊接的工作原理
等離子弧焊接是使用惰性氣體作為工作氣和保護氣，利用等離子弧作為熱源來加熱并熔化母材金屬，使之形成焊接接頭的熔焊方法。按照焊透母材的方式，等離子弧焊分為兩種，即穿透型等離子弧焊接和熔透型等離子弧焊接，各有不同的原理。
(1)穿透型等離子弧焊接 穿透型等離子弧焊接也稱為小孔型等離子弧焊接。其特點是弧柱壓縮程度較強，等離子射流噴出速度等離子弘射流較大。焊接時，等離子弧把焊件的整個厚度完全穿透，在熔池中形成上下貫穿的小孔，并從焊件背面噴出部分電弧（亦稱尾焰）。隨著等離子弧沿焊接方向的移動，熔化金屬依靠其表面張力的承托，沿著小孔兩側的固體壁面向后方流動，熔池后方的金屬不斷封填小孔，并冷卻凝固形成焊縫。焊縫的斷面為酒杯狀。
(2)熔透型等離子弧焊接 熔透型等離子弧焊接分為普通熔透型等離子弧焊接和微束等離子弧焊
1)普通熔透型等離子弧焊接。其特點是弧柱壓縮程度較弱，等離子氣流噴出速度較小。由于電弧的穿透力相對較小，因此在焊接熔池中不形成小孔，焊件背面無尾焰，液態金屬熔池在等離子弧的下面，靠熔池金屬的熱傳導作用來熔透母材，實現焊接。焊縫的斷面呈碗狀。與穿透型等離子弧焊接比較，具有焊接參數較軟(即焊接電流和離子氣流量較小、電弧穿透能力較弱）,焊接參數波動對焊縫成形的影響較小，焊接過程的穩定性較高，焊縫形狀系數較大（主要是由于熔寬增加）,熱影響區較寬，焊接變形較大等特點。
2)微束等離子弧焊接。焊接電流在30A以下的熔透型等離子弧焊接，通常稱為微束等離子弧焊接。焊接時采用小孔徑壓縮噴嘴（?0.6~?1.2mm)及聯合型等離子弧。通常利用兩個獨立的焊接電源供電：一個是向鎢極與噴嘴之間供電，產生非轉移弧（稱維弧）,電流一般為2~5A,電源空載電壓一般大于90V,以便引弧；另一個是向鎢極與焊件之間供電，產生轉移弧（稱主弧）。該方法可以得到針狀的、細小的等離子弧，因此適宜焊接非常薄的焊件。
2.等離子弧焊接的特點
(1)與鎢極氬弧焊相比，等離子弧焊接有以下優點
1)電弧能量集中，因此焊縫深寬比大，截面積小；焊接速度快，特別是厚度大于3.2mm的材料尤顯著；薄板焊接變形小，焊厚板時熱影響區窄。
2)電弧挺度好，以焊接電流10A為例，等離子弧噴嘴高度（噴嘴到焊件表面的距離）達6.4mm,弧柱仍較挺直，而鎢極氬弧焊的弧長僅能采用0.6mm。
3)電弧的穩定性好，微束等離子弧焊接的電流小至0.1A時仍能穩定燃燒。
4)由于鎢極內縮在噴嘴之內，不可能與焊件接觸，因此沒有焊縫夾鎢問題。
(2)缺點
1)由于需要兩股氣流，因而使過程的控制和焊槍的構造復雜化。
2)由于電弧的直徑小，要求焊槍噴嘴軸線更準確地對準焊縫。
3.等離子弧焊接的應用
直流正接等離子弧焊接，可用于焊接碳鋼、合金鋼、耐熱鋼、不銹鋼、銅及銅合金、鈦及鈦合金、鎳及鎳合金等材料。交流等離子弧焊接，主要用于鋁及鋁合金、鎂及鎂合金、鈹青銅、鋁青銅等材料的焊接。
穿透型等離子弧焊接多用于厚度1~9mm的材料焊接。
普通熔透型等離子弧焊接與穿透型等離子弧焊接相比，焊接電流和離子氣流量較小，電弧穿透能力較弱，因此多用于厚度小于或等于3mm的材料焊接，適用于薄板、角焊縫和多層焊的填充及蓋面焊道焊接。
微束等離子弧焊接可以焊接超薄焊件，例如焊接厚度為0.2mm的不銹鋼片，目前已成為焊接金屬薄箔、波紋管等超薄件的首選方法。
