文档介绍：其他焊接方法
IWE-3/
等离子弧焊接(WP,l 5)
1、等离子弧焊的原理
等离子弧是由等离子体组成,是充分电离了的气体,其中正、负电荷数相等,就其整体而言是中性的。
是利用等离子枪将阴极和阳极之间的自由电弧压缩成高温、高电离度、高能量密度及高焰流速度的电弧。
(最高温度可达1 8000--24000K)(图1)。

图l 等离子弧焊原理示意图
离子气: 等离子枪的喷嘴孔径和孔道长度是压缩喷嘴的两个主要尺寸,喷嘴内通的气体称~;
机械压缩:电离了的离子气从喷嘴流出时受到孔径限制,使弧柱面积变小,这种压缩称为~;
热收缩: 水冷喷嘴内冷气膜使弧柱有效截面进一步收缩,这种收缩为~;
磁收缩:弧柱电流自身磁场对弧柱的压缩应用为~。
a)非转移型等离子弧(等离子束)
电弧建立在电极与喷嘴之间,离子气强迫等离子弧从喷嘴孔径喷出,也称等离子焰。主要用于非金属材料焊接与切割。
b)转移型等离子弧(等离子弧)
电弧建立在电极与工件之间,二般先引燃非转移弧,然后再将电弧转移至电极与工件之间。主要用于金属材料焊接与切割。。
c)联合型等离子弧(等离子束—等离子弧)
两种电弧同时存在,主要用于30Ad微束等离子弧焊。
d)双弧现象
是电弧产生在电极与喷嘴、喷嘴与工件之间,是一种非正常状态(离子气过小、电流过大时造成)。
1钨极 2喷嘴 3转移弧 4非转移弧 5工件 6弧焰7离予气
图2 等离子弧类型
等离子弧有两种基本焊接方式:
一种是小孔型等离子弧焊,利用小孔效应实现焊接,也称穿透性焊接,如图3。
另一种是熔透型等离子弧焊,当离子气流量较小时,不产生小孔效应,与氩弧焊类似。
图3 小孔等离子弧焊示意图
3、等离子弧焊设备及电源特性
等离子弧焊接设备主要包括焊接电源、控制系统、焊枪、气路系统和水路系统。(图4)。
图4 等离焊设备构造简图
等离子弧焊接的电源采用陡降或垂直的特性曲线(等离子弧的特性曲线为U型,工作再平直段上)。
一般认为垂降特性电源输出电流恒定,对等离子焊接有利(图5)
图5 白由电弧和压缩电弧特性曲线(简图)
1、等离子弧焊接特点及应用
等离子弧焊接特点
1)与TIG焊比,等离子弧挺度大、热量集中、熔深比大,工件可不开坡口单面焊双面成型,焊接热影响区小,焊接变形小,生产率高;
2) 可用来焊接难熔、易氧化、热敏感性强的材料,如钼、钨、铍、铬、钽、镍、钛等合金,也能焊一般钢材或有色金
3)相对其它焊接方法,等离子焊的设备投资较大,对操作要求高,难以手工操作,焊接参数精度高。