焊接方法與設(shè)備 等離子弧焊及切割PPT課件

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1、 第一節(jié)第一節(jié) 等離子弧等離子弧 一、等離子弧的形成、特點(diǎn)及分類(lèi)一、等離子弧的形成、特點(diǎn)及分類(lèi) 1等離子弧的形成（1）等離子弧 對(duì)自由電弧的弧柱進(jìn)行強(qiáng)迫“壓縮”，就能獲得導(dǎo)電截面較小而能量更加集中，弧柱中的氣體幾乎達(dá)到全部電離狀態(tài)的電弧，這種電弧稱(chēng)為等離子弧。1第1頁(yè)/共56頁(yè) （2）等離子弧的形成原理 將鎢極縮入噴嘴內(nèi)部，并在水冷噴嘴中通以一定壓力和流量的離子氣，強(qiáng)迫電弧通過(guò)噴嘴孔道，以形成高溫、高能量密度的等離子弧。等離子弧的形成如圖5-12所示。圖圖5-12 等離子弧的形成等離子弧的形成1-鎢極 2-水冷噴嘴 3-保護(hù)罩 4-冷卻水 5-等離子弧 6-焊縫 7-工件2第2頁(yè)/共56頁(yè) 1

2、）機(jī)械壓縮作用 電弧弧柱被強(qiáng)迫通過(guò)細(xì)孔道的噴嘴，使弧柱截面壓縮變細(xì)，而不能自由擴(kuò)大。 2）熱收縮作用 電弧通過(guò)水冷卻的噴嘴，同時(shí)又受到外部不斷送來(lái)的高速冷卻氣流（氮?dú)?、氬氣等）的冷卻作用，電弧弧柱進(jìn)一步被壓縮。 3）磁收縮作用 帶電粒子在弧柱內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，可看成是電流在一束平行的“導(dǎo)線”內(nèi)移動(dòng)，由于這些“導(dǎo)線”自身磁場(chǎng)所產(chǎn)生的電磁力，使這些“導(dǎo)線”相互吸引，從而產(chǎn)生磁收縮效應(yīng)。3第3頁(yè)/共56頁(yè)小提示小提示 在等離子弧的三種壓縮作用中，噴嘴孔徑的機(jī)械壓縮作用是前提；熱收縮作用則是電弧被壓縮的主要原因；磁收縮作用是必然存在的，它對(duì)電弧的壓縮也起到一定的作用。4第4頁(yè)/共56頁(yè) 2等離子弧的特點(diǎn) （1

3、）溫度高、能量高度集中 溫度極高達(dá)1600033000，并且截面很小，能量密度高度集中。 （2）電弧挺度好、燃燒穩(wěn)定 自由電弧的擴(kuò)散角度約為45，等離子弧擴(kuò)散角僅為5，電弧挺度好，燃燒穩(wěn)定。 （3）具有很強(qiáng)的機(jī)械沖刷力 高壓氣流通過(guò)噴嘴細(xì)通道噴出時(shí)，可達(dá)到很高的速度甚至可超過(guò)聲速，等離子弧有很強(qiáng)的機(jī)械沖刷力。5第5頁(yè)/共56頁(yè) 二、等離子弧的分類(lèi)及應(yīng)用 根據(jù)電極的不同接法，等離子弧可以分為轉(zhuǎn)移弧、非轉(zhuǎn)移弧、聯(lián)合型弧三種，。 （1）非轉(zhuǎn)移弧 電極接負(fù)極，噴嘴接正極，焊件不接電源，等離子弧在電極和噴嘴內(nèi)表面之間燃燒并從噴嘴噴出。加熱能量和溫度較轉(zhuǎn)移弧低，主要用于噴涂、焊接、切割較薄的金屬和非金屬材

4、料。 （2）轉(zhuǎn)移弧 電極接負(fù)極，焊件接正極，電弧首先在電極與噴嘴之間引燃，當(dāng)電極與焊件間加上一個(gè)較高的電壓后，再轉(zhuǎn)移到電極與焊件間，使電極與焊件間產(chǎn)生等離子弧，這個(gè)電弧就稱(chēng)為轉(zhuǎn)移弧。電弧熱有效利用率大為提高，可用作中、厚板的切割、焊接和堆焊的熱源。 （3）聯(lián)合型弧 轉(zhuǎn)移弧和非轉(zhuǎn)移弧同時(shí)存在的電弧稱(chēng)為聯(lián)合型弧。主要用于微束等離子弧焊接和粉末等離子弧堆焊。6第6頁(yè)/共56頁(yè) 圖圖7-2 7-2 等離子弧的類(lèi)型等離子弧的類(lèi)型 a)非轉(zhuǎn)移弧 b)轉(zhuǎn)移弧 c)聯(lián)合型弧7第7頁(yè)/共56頁(yè) 三、等離子弧的雙弧 正常的等離子弧應(yīng)穩(wěn)定地在鎢極和工件之間燃燒，如圖7-3中弧1。但由于某些原因往往還會(huì)在鎢極和噴嘴及

5、噴嘴和工件之間產(chǎn)生與主弧并列的電?。ɑ?和弧3），這種現(xiàn)象就稱(chēng)為雙弧現(xiàn)象。圖圖7-3 雙弧現(xiàn)象雙弧現(xiàn)象1主弧 2、3-并列弧8第8頁(yè)/共56頁(yè) 1雙弧的危害性 （1）破壞等離子弧的穩(wěn)定性，使焊接或切割過(guò)程不能穩(wěn)定地進(jìn)行，惡化焊縫成形和切口質(zhì)量。 （2）產(chǎn)生雙弧時(shí)，減小了主弧電流，降低了主弧的電功率，焊接時(shí)熔透能力和切割時(shí)的切割厚度減小。 （3）雙弧一旦產(chǎn)生，使噴嘴受到強(qiáng)烈加熱，故容易燒壞噴嘴，使焊接或切割工作無(wú)法進(jìn)行。9第9頁(yè)/共56頁(yè) 2雙弧形成的原因 等離子弧焊接或切割時(shí)，等離子弧弧柱與噴嘴孔壁之間存在著由離子氣所形成的冷氣膜。這層冷氣膜對(duì)弧柱向噴嘴的傳熱和導(dǎo)電都具有較強(qiáng)的阻滯作用。 焊接

6、或切割時(shí)，當(dāng)冷氣膜被擊穿遭到破壞時(shí)，絕熱和絕緣作用消失，就會(huì)產(chǎn)生雙弧現(xiàn)象。10第10頁(yè)/共56頁(yè) 3防止雙弧產(chǎn)生的措施 （1）正確選擇焊接電流和離子氣種類(lèi)及流量 采用Ar+H2的混合氣體，由于H2的冷卻作用強(qiáng)，弧柱熱收縮作用增大，弧柱直徑縮小，冷卻膜厚度增大，故不易被擊穿形成雙弧。同樣，增大離子氣流量，冷卻作用增強(qiáng)，也可減少產(chǎn)生雙弧的可能性。 （2）正確選擇噴嘴 噴嘴孔徑減少，噴嘴孔道長(zhǎng)度增大或鎢極內(nèi)縮量增大都易產(chǎn)生雙弧。 （3）電極與噴嘴盡可能同心 電極與噴嘴同心度不好，往往是引起雙弧的主要原因。（4）正確確定噴嘴離工件的距離 噴嘴離工件的距離過(guò)小易引起雙弧，一般在5mm12mm之間為宜。

7、（5）加強(qiáng)對(duì)噴嘴和電極的冷卻，保持噴嘴端面清潔，采用切向進(jìn)氣的焊槍等也可防止雙弧形成。11第11頁(yè)/共56頁(yè)第二節(jié)第二節(jié) 等離子弧切割等離子弧切割一、等離子弧切割的原理及分類(lèi) 1、等離子弧切割原理 利用等離子弧的熱能實(shí)現(xiàn)切割的方法稱(chēng)為等離子弧切割。等離子弧切割與氧一乙炔切割有本質(zhì)上的區(qū)別，它是以高溫、高速的等離子弧為熱源，將被切割件局部熔化，并利用壓縮的高速氣流的機(jī)械沖刷力，將已熔化的金屬或非金屬吹走而形成狹窄切口的過(guò)程。12第12頁(yè)/共56頁(yè)圖圖7-4 7-4 等離子弧切割示意圖等離子弧切割示意圖1一鎢極 2進(jìn)氣管 5-噴嘴 4等離子弧 5割件 6電阻13第13頁(yè)/共56頁(yè) 2、等離子弧切割

8、的特點(diǎn)（1）應(yīng)用范圍廣 等離子弧可以切割各種高熔點(diǎn)金屬及其他切割方法不能切割的金屬。 轉(zhuǎn)移弧，適用于金屬材料切割；非轉(zhuǎn)移弧，既可用于非金屬材料切割，如耐火磚等，也可用于金屬材料切割。但由于工件不接電源，電弧挺度較差，故能切割的金屬材料厚度較小。 （2）切割速度快、生產(chǎn)率高 等離子弧切割的速度比較快，生產(chǎn)率也比較高。例如，切割10mm的鋁板，速度可達(dá)200m/h300m/h。 （3）切割質(zhì)量高 能得到比較狹窄、光潔、整齊、無(wú)粘渣、接近于垂直的切口，而且切口的變形和熱影響區(qū)較小，其硬度變化也不大，切割質(zhì)量好。14第14頁(yè)/共56頁(yè)小提示小提示 等離子弧切割的原理與氧氣的切割原理有著本質(zhì)的不同。氧氣

9、切割主要是靠氧與部分金屬的化合燃燒而進(jìn)行切割的。等離子弧切割不是依靠氧化反應(yīng)，而是靠熔化來(lái)切割工件的。因此等離子弧切割的適用范圍比氧氣切割要大得多，氧氣切割不能切割的材料可用等離子弧切割。15第15頁(yè)/共56頁(yè) 3等離子弧切割分類(lèi) 根據(jù)工作氣體不同，等離子弧切割有氬等離子弧切割、氮等離子弧切割、空氣等離子弧切割方法等，其特點(diǎn)及應(yīng)用見(jiàn)表71。16第16頁(yè)/共56頁(yè) 二、二、 等離子弧切割設(shè)備等離子弧切割設(shè)備 1等離子切割設(shè)備組成 等離子切割設(shè)備包括電源、控制箱、水路系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)及割炬等幾部分組成，其設(shè)備組成如圖75所示。（1）電源 陡降外特性的直流電源，直流正接。較高的空載電壓，一般在1504

10、00V之間。電源類(lèi)型有兩種：一種是專(zhuān)用弧焊整流器電源；另一種可用兩臺(tái)以上普通弧焊發(fā)電機(jī)或弧焊整流器串聯(lián)。17第17頁(yè)/共56頁(yè)圖圖75 75 等離子切割設(shè)備組成等離子切割設(shè)備組成1電源 2氣源 3調(diào)壓表 4控制箱 5氣路控制 6程序控制 7高頻發(fā)生器 8割炬 9進(jìn)水管 10出水管 11水源 12工件18第18頁(yè)/共56頁(yè) （2）控制箱 電氣控制箱主要包括程序控制接觸器、高頻振蕩器、電磁氣閥、水壓開(kāi)關(guān)等。 1）等離子弧切割過(guò)程的控制 等離子弧切割過(guò)程的控制程序方框圖如圖76所示。19第19頁(yè)/共56頁(yè)圖圖76 等離子弧切割過(guò)程的控制程序方框圖等離子弧切割過(guò)程的控制程序方框圖 20第20頁(yè)/共56

11、頁(yè) （3）水路系統(tǒng) 等離子弧切割的割炬在10000以上的高溫下工作，為保持正常切割必須通水冷卻，冷卻水流量應(yīng)大于2L/min3L/min，水壓為0.15 MPa.0.2 MPa。一般自來(lái)水可滿足要求，也可采用循環(huán)水。 （4）氣路系統(tǒng) 氣路系統(tǒng)的氣體作用是防止鎢極氧化、壓縮電弧和保護(hù)噴嘴不被燒毀，它由氣瓶、減壓器、流量器及電磁氣閥組成。一般氣體壓力應(yīng)在0.25 MPa.0.35 MPa。 21第21頁(yè)/共56頁(yè) （5）割炬 割炬（也稱(chēng)割槍?zhuān)┦钱a(chǎn)生等離子弧的裝置，也是直接進(jìn)行切割的工具。等離子弧割炬如圖77所示。主要由本體、電極組件、噴嘴和壓帽等部分組成。其中噴嘴是割炬的核心部分，其結(jié)構(gòu)形式和幾何

12、尺寸對(duì)等離子弧的壓縮和穩(wěn)定有重要影響。 22第22頁(yè)/共56頁(yè) 2常用等離子切割設(shè)備 常用的等離子弧切割機(jī)有LG4001型、LG4002型和空氣等離子弧切割機(jī)LGK840型等。 離子弧切割機(jī)的型號(hào)可按GB10249電焊機(jī)型號(hào)編制辦法選用，L表示等離子焊割設(shè)備，G表示切割機(jī)，K表示空氣等離子，400或40表示額定切割電流。23第23頁(yè)/共56頁(yè)圖圖7 78 8 LGLG4004002 2型等離子弧切割機(jī)的外型等離子弧切割機(jī)的外部接線示意圖部接線示意圖24第24頁(yè)/共56頁(yè) 三、三、 等離子弧切割工藝等離子弧切割工藝 1等離子弧切割的電極與工作氣體 電極一般采用鈰鎢極，空氣等離子弧切割一般采用純鋯

13、或純鉿電極。等離子弧切割的工作氣體是氮、氬、氫以及它們的混合氣體。由于氮?dú)鈨r(jià)格低廉，故常用的是氮?dú)?，且氮?dú)饧兌炔坏陀?9.5%。 在碳素鋼和低合金鋼切割中， 常使用壓縮空氣作為工作氣體。25第25頁(yè)/共56頁(yè) 2等離子弧切割的工藝參數(shù) 等離子弧切割的工藝參數(shù)，主要有切割電流、切割電壓、氣體流量、切割速度、噴嘴與割件的距離、鎢極端部與噴嘴的距離等。 （1）切割電流和切割電壓 切割大厚度工件時(shí)，提高切割電壓比提高切割電流更為有效。切割電壓超過(guò)電源空載電壓2/3時(shí)容易熄弧，因此，電源空載電壓一般應(yīng)是切割電壓的兩倍。26第26頁(yè)/共56頁(yè) （2）切割速度 在保證切透的前提下盡可能選擇大的切割速度。 （

14、3）氣體流量 氣體流量要與噴嘴孔徑相適應(yīng)。氣體流量大，利于壓縮電弧，使等離子弧的能量更為集中，提高了工作電壓，有利于提高切割速度和及時(shí)吹除熔化金屬。但氣體流量過(guò)大，從電弧中帶走過(guò)多的熱量，降低了切割能力，不利于電弧穩(wěn)定。 （4）噴嘴與割件的距離 一般為6mm8mm，切割厚件，可增大到10 mm15mm，空氣等離子弧切割一般為2mm5mm。 （5）鎢極端部與噴嘴的距離 鎢極端部與噴嘴的距離Ly稱(chēng)為鎢極內(nèi)縮量，如圖79所示。內(nèi)縮量越大，電弧壓縮效果越強(qiáng)。但內(nèi)縮量太大時(shí)，電弧穩(wěn)定性反而差。內(nèi)縮量太小，電弧壓縮效果差，而且電極離噴嘴孔太近或者伸進(jìn)噴孔，使噴嘴容易燒損。一般取8mm11mm為宜。27第2

15、7頁(yè)/共56頁(yè)圖圖79 79 電極內(nèi)縮量示意圖電極內(nèi)縮量示意圖1電極 2噴嘴 3割件28第28頁(yè)/共56頁(yè) 四、四、 空氣等離子弧切割空氣等離子弧切割 采用壓縮空氣作為工作氣體的等離子弧切割稱(chēng)空氣等離子弧切割?？諝獾入x子弧切割可切割銅、不銹鋼、鋁等材料，但特別適合切割厚度在30mm以下的碳鋼及低合金鋼?？諝獾入x子弧切 1空氣等離子弧切割的特點(diǎn) （1）壓縮空氣，來(lái)源廣，價(jià)格低廉，可大大降低成本。 （2）空氣等離子弧能量大，加之在切割過(guò)程中氧與被切割金屬發(fā)生氧化反應(yīng)而放熱，切割速度快，生產(chǎn)率高。 （3）壓縮空氣中的氧極易使電極氧化燒損，使電極壽命大大縮短，故不能采用純鎢極或含氧化物的鎢極。29第2

16、9頁(yè)/共56頁(yè) 圖圖7-10 7-10 空氣等離子弧切割機(jī)外形及切割系統(tǒng)示意圖空氣等離子弧切割機(jī)外形及切割系統(tǒng)示意圖a）切割機(jī)外形 b）切割系統(tǒng) 1-電源 2-空氣壓縮機(jī) 3-割炬 4-工件 5-接工件電纜 6-電源開(kāi)關(guān) 7過(guò)濾減壓網(wǎng)30第30頁(yè)/共56頁(yè) 2空氣等離子弧切割方法 空氣等離子弧切割方法及割槍如圖7-11所示，有兩種形式：圖7-11a所示為單一空氣式，其工作氣體是壓縮空氣。由于空氣氧化性強(qiáng)，不能采用鎢電極，一般采用純鋯或純鉿做成的鑲嵌式電極。 圖7-11b所示為復(fù)合式，采用內(nèi)外兩層噴嘴，內(nèi)噴嘴對(duì)電極通以惰性氣體加以保護(hù)，以減少電極氧化燒損，外噴嘴通入壓縮空氣，但割炬結(jié)構(gòu)復(fù)雜。圖7

17、-11c所示為單一空氣式割槍。31第31頁(yè)/共56頁(yè)圖圖7-11 空氣等離子弧切割方法及割槍空氣等離子弧切割方法及割槍a) 單一空氣式 b) 復(fù)合式 c) 單一空氣式割槍1-電極冷卻水 2-電極 3-壓縮空氣 4-噴嘴 5-噴嘴冷卻水6-電弧 7-工件 8-工作氣體 9-外噴嘴32第32頁(yè)/共56頁(yè)第三節(jié)第三節(jié) 等離子弧焊接等離子弧焊接 一、等離子弧焊的原理及特點(diǎn)一、等離子弧焊的原理及特點(diǎn) 等離子弧焊接是借助水冷噴嘴對(duì)電弧的拘束作用，獲得較高能量密度的等離子弧進(jìn)行焊接的一種方法。它是利用特殊構(gòu)造的等離子焊槍所產(chǎn)生的高溫等離子弧，并在保護(hù)氣體的保護(hù)下，來(lái)熔化金屬實(shí)行焊接的，如圖7-12所示。 它

18、幾乎可以焊接電弧焊所能焊接的所有材料和多種難熔金屬及特種金屬材料，并具有很多優(yōu)越性。在極薄金屬焊接方面，它解決了氬弧焊所不能進(jìn)行的材料和焊件的焊接。33第33頁(yè)/共56頁(yè)圖7-12 等離子焊接示意圖1鎢極 2噴嘴 3焊縫 4焊件 5等離子弧34第34頁(yè)/共56頁(yè)特點(diǎn)： （1）等離子弧的溫度高，能量密度大，熔透能力強(qiáng)，對(duì)于8mm或更厚的金屬焊接可不開(kāi)坡口，不加填充金屬，提高了焊接生產(chǎn)率，減小熱影響區(qū)寬度和焊接變形。 （2）離子弧的形態(tài)近似于圓柱形，挺直性好，幾乎在整個(gè)弧長(zhǎng)上都具有高溫。對(duì)焊縫成形的影響較小，容易得到均勻的焊縫成形。 （3）等離子弧的穩(wěn)定性好，特別是聯(lián)合型等離子弧，可使用很?。ù笥?/p>

19、0.1A）的焊接電流，可焊超薄的工件。 （4）鎢極內(nèi)縮在噴嘴里面，不會(huì)與工件接觸。可減少鎢極損耗及產(chǎn)生夾鎢等缺陷。35第35頁(yè)/共56頁(yè) 二、等離子弧焊設(shè)備二、等離子弧焊設(shè)備 1 1等離子弧焊設(shè)備組成等離子弧焊設(shè)備組成 手工等離子弧焊設(shè)備由焊接電源、焊槍、控制系統(tǒng)、氣路和水路系統(tǒng)等部分組成，如圖713所示。圖713 等離子弧焊設(shè)備示意圖1-工件 2-填充焊絲 3-焊槍 4-控制系統(tǒng) 5-水冷系統(tǒng) 6-啟動(dòng)開(kāi)關(guān)(常安裝在焊槍上) 7-焊接電源 8、9-供氣系統(tǒng)36第36頁(yè)/共56頁(yè)（1）焊接電源 一般采用具有陡降或垂直下降外特性的直流弧焊電源。（2）焊槍 焊槍主要由上槍體、下槍體、壓縮噴嘴、中間

20、絕緣體及冷卻套等組成。其中最關(guān)鍵的部件為噴嘴。大部分等離子弧焊槍采用圓柱形壓縮孔道，而收斂擴(kuò)散型壓縮孔道有利于電弧的穩(wěn)定。37第37頁(yè)/共56頁(yè) （3）控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)包括高頻引弧電路、拖動(dòng)控制電路、延時(shí)電路和程序控制電路等部分。具備如下功能：可預(yù)調(diào)氣體流量并實(shí)現(xiàn)離子氣流的衰減；焊前能進(jìn)行對(duì)中調(diào)試；提前送氣，滯后停氣；可靠的引弧及轉(zhuǎn)換；實(shí)現(xiàn)起弧電流遞增，熄弧電流遞減；無(wú)冷卻水時(shí)不能開(kāi)機(jī)；發(fā)生故障及時(shí)停機(jī)。 （4）供氣系統(tǒng) 等離子弧焊機(jī)的供氣系統(tǒng)比較復(fù)雜。典型的氣路系統(tǒng)如圖716所示。保護(hù)氣和離子氣由獨(dú)立氣路分開(kāi)供給。38第38頁(yè)/共56頁(yè)圖7-16 等離子弧焊氣路系統(tǒng)1-焊件 2-焊槍 3-

21、電極 4-控制箱 5-離子氣 6-保護(hù)氣39第39頁(yè)/共56頁(yè) （5）水路系統(tǒng) 為了防止燒壞噴嘴并增加對(duì)電弧的壓縮作用，須對(duì)電極及噴嘴進(jìn)行有效的水冷卻。冷卻水的流量不的小于3L/min，水壓不小于0.150.2MPa。 2等離子弧焊設(shè)備常見(jiàn)故障及處理等離子弧焊設(shè)備常見(jiàn)故障及處理 等離子弧焊設(shè)備（機(jī)）常見(jiàn)故障分析及處理方法，見(jiàn)表74。40第40頁(yè)/共56頁(yè) 三、三、 等離子弧焊工藝等離子弧焊工藝 1接頭形式和坡口 . 主要是對(duì)接接頭，還有角接接頭和T形接頭。板厚較厚的焊件，需要開(kāi)坡口（V形、Y形等）多層焊，為使第一層采用穿透型焊法，坡口鈍邊可留至5mm，坡口角度也可減少。 2等離子弧焊極性、電極

22、及工作氣體 一般采用陡降外特性電源，直流正接；鎂、鋁薄件時(shí)可采用直流反接電源；鎂、鋁厚件采用交流電源。電極材料一般采用鈰鎢極或釷鎢極。工作氣體分為離子氣和保護(hù)氣，均為氬、氮或其與氫的混合氣體。大電流等離子弧焊時(shí)，離子氣和保護(hù)氣成分應(yīng)相同；小電流焊接時(shí)，離子氣一律用氬氣，保護(hù)氣可用氬氣也可以選用其它成分氣體如Ar+H2等。41第41頁(yè)/共56頁(yè) 10 mm不銹鋼板不同焊接方法坡口、鈍邊對(duì)比- - - - - 鎢極氬弧焊- - 等離子弧焊42第42頁(yè)/共56頁(yè) 3.等離子弧焊接方法 （1）穿透型等離子弧焊 1）原理 電弧在熔池前穿透工件形成小孔，隨著熱源移動(dòng)在小孔后形成焊道的焊接方法叫穿透型焊接法

23、。 它是利用等離子弧的高溫及能量集中的特點(diǎn)，迅速將焊件的焊縫處金屬加熱到熔化狀態(tài)，在焊件底部穿透形成一個(gè)小孔，熔化金屬在表面張力的作用下，不會(huì)從小孔中滴落下去，并圍繞著小孔向后流動(dòng)，并冷卻結(jié)晶，最后形成正反面都有波紋的焊縫。43第43頁(yè)/共56頁(yè) 穿透型等離子弧焊接44第44頁(yè)/共56頁(yè)特點(diǎn)： 穿透法焊接采用的焊接電流較大（大約100A300A），適宜于焊3mm8mm的不銹鋼、12mm以下鈦合金、2mm6mm低碳鋼或低合金鋼及銅、鎳的對(duì)接焊。它的主要優(yōu)點(diǎn)是厚板可在不開(kāi)坡口和背面不用襯墊時(shí)進(jìn)行單面焊接雙面成形（單道焊）。45第45頁(yè)/共56頁(yè)2）穿透型等離子弧焊工藝參數(shù)主要有焊接電流、離子氣流量

24、、焊接速度和噴嘴端面到焊件表面距離等。離子氣流量等離子氣流量增加，離子沖擊力增加，穿透能力提高。但過(guò)大，會(huì)使小孔直徑過(guò)大而不能形成焊縫。等離子氣流量過(guò)小，則焊不透。焊接電流焊接電流應(yīng)根據(jù)焊件厚度來(lái)選擇，適當(dāng)提高焊接電流，可提高穿透能力。電流過(guò)大則“小孔”直徑過(guò)大；電流過(guò)小則不產(chǎn)生小孔效應(yīng)。焊接速度焊接速度增加，焊件熱輸入量減小，小孔直徑減小，所以焊接速度不宜太快。匹配規(guī)律匹配規(guī)律：在焊接電流一定時(shí)，若增加離子氣流量，則應(yīng)相應(yīng)的增加焊接速度。在離子氣流量一定時(shí)，若要增加焊接速度，則應(yīng)相應(yīng)地增大焊接電流。當(dāng)焊接速度一定時(shí)，若增加離子氣流量，則應(yīng)相應(yīng)地減小焊接電流。46第46頁(yè)/共56頁(yè) 噴嘴端面到

25、焊件表面距離 噴嘴端面到焊件表面的距離一般為3mm 5mm； 距離過(guò)小影響焊接過(guò)程對(duì)熔池的觀察，造成噴嘴上飛濺物的粘污，誘發(fā)雙弧。 噴嘴孔徑 噴嘴孔徑直接決定對(duì)等離子弧的壓縮程度，是選擇其它參數(shù)的前提。一般應(yīng)按工件厚度和所需電流值確定噴嘴孔徑。參見(jiàn)表76。 47第47頁(yè)/共56頁(yè)（2）熔透型等離子弧焊 焊接過(guò)程中只熔透焊件，但不產(chǎn)生小孔效應(yīng)的等離子弧焊接法，稱(chēng)為熔透型焊接法，簡(jiǎn)稱(chēng)熔透法。 采用較小的焊接電流（30A100A）和較低的離子氣流量，主要用于薄板（0.5mm2.5 mm）焊接及厚板多層焊蓋面等。48第48頁(yè)/共56頁(yè)（3）微束等離子弧焊 1）微束等離子弧焊原理 利用小電流（通常小于3

26、0A）進(jìn)行焊接的等離子弧焊叫微束等離子弧焊。 微束等離子弧焊的焊接電流很?。s為0.2A30A）主要用來(lái)焊接厚度在0.012mm的薄板及金屬絲網(wǎng)。 微束等離子弧焊采用聯(lián)合型弧。49第49頁(yè)/共56頁(yè)2）微束等離子弧焊工藝特點(diǎn)接頭形式 一般不開(kāi)坡口，板厚0.2mm的對(duì)接接頭，通常都采用卷邊的接頭形式。夾具和成形墊板必須使用裝配夾具或裝配-焊接聯(lián)合夾具。夾具要用非磁性材料(黃銅、不銹鋼)制造，防止電弧偏吹。 增強(qiáng)保護(hù)效果一般的微束等離子弧焊槍都帶有保護(hù)氣罩裝置(噴嘴)。但在有些情況下，如受焊縫的形式和位置所限，或焊件的結(jié)構(gòu)和尺寸所限，焊槍的保護(hù)氣罩對(duì)焊縫的保護(hù)并不完全有效，這時(shí)在焊接夾具上應(yīng)加設(shè)特

27、殊的保護(hù)裝置，增強(qiáng)保護(hù)效果。如向管(或容器)內(nèi)部充保護(hù)氣，保護(hù)背面焊道；在焊縫兩側(cè)附近加保護(hù)氣擋板，將散失的保護(hù)氣折回，改善保護(hù)條件。 定位焊不使用焊接夾具的焊件，焊縫較長(zhǎng)時(shí)，要每隔35mm設(shè)置一個(gè)定位焊點(diǎn)。定位焊使用的工藝參數(shù)可與焊接時(shí)相同或略小一些。使用夾具的焊件焊接，焊前不用定位焊。不銹鋼的微束等離子弧焊接工藝參數(shù)選用見(jiàn)表78。50第50頁(yè)/共56頁(yè) 四、等離子弧堆焊和噴涂四、等離子弧堆焊和噴涂 1等離子弧堆焊 等離子弧堆焊是利用等離子弧作熱源將堆焊材料熔敷在基體金屬表面上，從而獲得與母材相同或不同成分、性能堆焊層的工藝方法。 等離子弧堆焊可使金屬表面獲得與其基體金屬呈冶金結(jié)合的堆焊層，

28、用以提高工件的耐磨性、耐蝕性、耐高溫性能，或用以彌補(bǔ)已磨損工件的尺寸、被腐蝕工件表面的蝕坑、麻點(diǎn)，達(dá)到修舊利廢的目的。 等離子弧堆焊主要有熱絲等離子弧堆焊和粉末等離子弧堆焊兩種，其中以粉末堆焊應(yīng)用較多。 （1）粉末等離子弧堆焊 粉末等離子弧堆焊是將合金粉末裝入送粉器中，堆焊時(shí)用氬氣將合金粉末送入堆焊槍體的噴嘴中，利用等離子弧的熱能將其熔敷到工件表面形成堆焊層的方法。主要優(yōu)點(diǎn)：合金粉末既容易制得，其成分又容易調(diào)整，生產(chǎn)率高(熔敷率高)，堆焊層的質(zhì)量好(稀釋率低)，便于實(shí)現(xiàn)堆焊過(guò)程自動(dòng)化等。51第51頁(yè)/共56頁(yè) （2）熱絲等離子弧堆焊 通常采用轉(zhuǎn)移弧，用直流正極性堆焊，離子氣和保護(hù)氣均為氬氣。

29、特點(diǎn)：除依靠等離子弧加熱熔化母材和填充焊絲并形成熔池外，填充焊絲中還通以交流電流以提高熔敷率和降低稀釋率。因此送絲速度提高，熔敷速度大大增加，提高了堆焊的生產(chǎn)率。 熱絲等離子弧堆焊適用于可拔成絲的不銹鋼、鎳合金，銅合金材料的堆焊。52第52頁(yè)/共56頁(yè) 2等離子弧噴涂 等離子弧噴涂是利用等離子弧的高溫、高速焰流，將粉末噴涂材料加熱和加速后再?lài)娚?、沉積到工件表面上形成特殊涂層的一種熱噴涂方法。 等離子弧噴涂方法有絲極噴涂和粉末噴涂?jī)煞N，粉末等離子弧噴涂是其中應(yīng)用最廣泛的方法。53第53頁(yè)/共56頁(yè) 粉末等離子弧噴涂在很多地方與粉末等離子弧堆焊相似。但噴涂時(shí)一般采用非轉(zhuǎn)移型等離子弧，即利用等離子焰將合金粉末熔化并從噴嘴孔中噴出，形成霧狀顆粒，撞擊工件表面后顆粒與清潔而粗糙的工件表面結(jié)合形成涂層。因此，該涂層與工件的結(jié)合一般是機(jī)械結(jié)合，工件表面基本上不熔化。但也有例外，例如噴涂鉬、鈮、鎳鋁合金和鎳鈦合金粉末時(shí)，涂層與工件間會(huì)出現(xiàn)冶金結(jié)合現(xiàn)象。54第54頁(yè)/共56頁(yè)圖720等離子噴涂示意圖1工件 2一噴涂層 3前槍體 4一冷卻水出口 5等離子氣進(jìn)口6一絕緣套 7一冷卻水進(jìn)口 8一鎢電極 9后槍體 10送粉口55第55頁(yè)/共56頁(yè)56感謝您的觀看。感謝您的觀看。第56頁(yè)/共56頁(yè)