文档介绍：等离子弧焊接一、基本要求1、掌握等离子弧的产生原理及特点2、了解等离子弧发生器的结构3掌握等离子弧焊接的几种主要的工艺形式及特点三、重点1、等离子弧的热源特点、等离子弧的静特性;2、等离子弧的焊接工艺参数的选择;第一节等离子弧焊接特点一)、等离子弧的形成等离子弧是一种被压缩的钨极氩弧,具有很高的能量密度、温度及电弧力。等离子弧是通过三种压缩作用获得的:1) 机械压缩水冷铜喷嘴孔径限制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,使电弧受到进一步的压缩,这就是电磁压缩。二)、等离子弧的类型(一)非转移型电弧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;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。(二)转移型电弧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。这种电弧用于焊接较厚的金属。(三)联合型电弧转移弧及非转移弧同时存在的电弧为联合型电弧。混合型电弧在很小的电流下就能保持稳定,因此特别适合于薄板及超薄板的焊接。24--+315++-+非转移转移联合等离子焊与氩弧焊的比较:?通过水冷喷嘴压缩电弧电弧集中热影响区小3 -10 mm的板不用开坡口可以焊接穿空效应?焊接速度快,焊件变形小,焊缝成型美观?单面焊接无需打底,不需复杂的焊前准备三)、等离子弧焊的特点及应用(一)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8?10mm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,弧长变化对加热斑点面积的影响很小,易获得均匀的焊缝形状;3) 钨极缩在水冷铜喷嘴内部,不会与工件接触,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) 焊接参数较多,对焊接操作人员的技术水平要求较高。(二)应用可用钨极氩弧焊焊接的金属,比如不锈钢、铝及铝合金、钛及钛合金、镍、铜、蒙耐尔合金等,均可用等离子弧焊焊接。这种焊接方法可用于航天、航空、核能、电子、造船及其它工业部门中。等离子弧生器一、分类:等离子弧焊枪、割枪、喷枪。二、组成主要由电极、电极夹头、压缩喷嘴、中间绝缘体、上枪体、下枪体及冷却套等组成。最关键的部件为喷嘴及电极。1、喷嘴如图1-7-4所示。分类?按喷嘴孔道的数量,可分为单孔型和三孔型两种。三孔型喷嘴除了中心主孔外,主孔左右还有两个小孔。从这两个小孔中喷出的等离子气对等离子弧有一附加压缩作用,使等离子弧的截面变为椭圆形。当椭圆的长轴平行于焊接方向时,可显著提高焊接速度,减小焊接热影响区的宽度。?按孔道的形状,可分为圆柱型及收敛扩散型等两种。通常采用圆柱形压缩孔道,而收敛扩散型压缩孔道有利于电弧的稳定。(-)(+)10KM(+)(+)(-)12(+)3456789345678910KMKM221最重要的喷嘴形状参数为压缩孔径及压缩孔道长度。1)喷嘴孔径dn2)dn决定了等离子弧的直径及能量密度。通常应根据焊接电流大小及等离子气种类及流量来选择。直径越小,对电弧的压缩作用越大,但太小时,等离子弧的稳定性下降,甚至导致双弧现象,烧坏喷嘴。2)喷嘴孔道长度l0在一定的压缩孔径下,l0越长,对等离子弧的压缩作用越强,但l0太大时,等离子弧不稳定。通常要求孔道比l0 /dn在一定的范围之内,3)锥角?对等离子弧的压缩角影响不大,30??180?范围内均可,但最好与电极的端部形状配合,保证将阳极斑点稳定在电极的顶端。