等离子焊接技术

等离子焊机原理
等离子焊机是一种利用电弧高温加热金属后再迅速冷却固化的焊接工艺。

其基本工作原理如下：
1. 引起电弧：等离子焊机通电后，直流电源提供高压电流，通过电极产生高电压和高频率的电弧。

电弧的产生需要满足一定的电流和电压条件。

2. 温度升高：电弧在金属工件表面产生，能量被传递到工件上，使表面温度迅速升高。

等离子焊机采用高频电源使电弧能量更加集中，增强了加热效果。

3. 金属融化：当工件表面温度升高到一定程度时，金属开始熔化并形成液态。

熔化的金属液体会填充焊接接头的缝隙。

4. 快速冷却：在等离子焊机的高温环境中，熔化的金属迅速冷却并凝固，焊接接头得到固化。

5. 形成焊接：由于熔化的金属被迅速冷却，焊接接头得到较高的强度和韧性。

完成焊接后，断开电源，停止电弧。

等离子焊机的原理基于高温加热和快速冷却的作用，通过电弧的高温能量使金属瞬间融化并固化，实现焊接接头的形成。

这种焊接方式能够快速、高效地完成焊接工作，并具有较高的焊接质量。

铝线等离子焊接全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：铝线是一种常见的铝制品，在现代工业生产中被广泛应用于各种领域，如建筑、汽车制造、航空航天等。

铝线具有优良的导电性和导热性能，因此非常适合用于电缆、导线等领域。

在铝线的生产过程中，由于铝的特殊性质，常常需要进行焊接加工，而等离子焊接技术则是一种适用于铝线焊接的高效方法。

等离子焊接是一种热能加工技术，其原理是通过高能等离子体来加热和连接金属材料。

在等离子焊接过程中，首先需要产生等离子体，即使气体在高温高压条件下发生电离形成等离子状态。

然后通过等离子体产生的热量来将金属材料加热至熔化点，实现焊接连接。

等离子焊接技术有着高焊接速度、低热变形和熔池稳定等优点，在铝线焊接中得到广泛应用。

铝线的焊接在生产过程中具有一定的技术难度，主要表现在以下几个方面：1. 铝的导热性高：铝具有很好的导热性能，焊接时需要克服导热性带来的热量分散问题，确保焊口周围温度均匀，避免焊接后引起变形或热裂。

2. 铝氧化：铝在空气中易发生氧化，形成一层氧化膜，影响焊接质量。

在焊接前需要对铝进行表面处理，去除氧化层，以保证焊接接头的质量。

3. 裂纹敏感性：铝线具有一定的裂纹敏感性，焊接时需要控制好焊接过程中的应力，避免引起热裂。

针对铝线焊接的技术难点，等离子焊接技术能够有效解决这些问题，具有以下优势：1. 高速焊接：等离子焊接技术具有高速焊接的特点，可以提高生产效率，减少人工成本。

2. 低热输入：等离子焊接过程中热输入较小，能够有效控制焊接过程中的温度变化，减少热变形和热裂现象。

3. 熔池稳定：等离子焊接能够形成较为稳定的熔池，有利于焊接过程中熔化材料的均匀性和稳定性。

4. 适用性广泛：等离子焊接技术适用于各种金属材料的焊接，包括铝线在内，具有较好的通用性和灵活性。

1. 电缆制造：铝线在电缆制造中应用广泛，等离子焊接技术能够实现电缆头部的焊接连接，确保电缆连接的稳固性和导电性。

3. 造船业：铝线在造船业中也有较大的需求，等离子焊接技术能够实现铝合金船体的焊接连接，确保船体的结构牢固和耐腐蚀。

一、等离子弧焊接方法及工艺特点1.等离子焊接原理等离子态是除固态、液态、气态之外的第四种物质存在形态。

等离子焊接是从钨级氩弧焊的基础上发展起来的一种高能焊接方法。

钨级氩弧焊是自由电弧，而等离子电弧是压缩电弧。

等离子弧是离子气被电离产生高温离子化气体，并经过水冷喷嘴，受到压缩，从而导致电弧的截面积变小，电流密度增大，电弧温度增高。

等离子电弧能量密度可达10５-10６W/cm２，比自由电弧（约10５W/cm２以下）高，其温度可达18000-24000K，也高于自由电弧（5000-8000K）很多。

因此，等离子电弧挺度比自由电弧好，指向性好，喷射有力，熔透能力强，可比自由电弧一次焊透更厚的金属。

因此，等离子电弧焊接与电子束（能量密度105W/mm2）、激光束（能量密度105W/mm2）焊接一同被称为高能密度焊接。

等离子焊接示意图如下图：等离子焊接原理示意图2.等离子电弧的种类等离子电弧主要分为三种类型：◆非转移型等离子电弧主要用于非金属材料的焊接。

◆转移型等离子电弧主要用于金属材料的焊接。

◆联合型等离子电弧主要用于微束等离子的焊接。

3.等离子基本焊接方法按焊缝成型原理，等离子焊接有两种基本的焊接方法：熔透型和小孔型等离子焊接。

◆熔透型等离子焊接在焊接过程中离子气较小，弧柱的压缩程度较弱，只熔透工件，但不产生小孔效应的等离子焊接方法。

其焊缝成型原理与氩弧焊类似，主要用于薄板焊接及厚板多层焊。

◆小孔型等离子焊接利用小孔效应实现等离子弧焊接的方法称为小孔型等离子焊接。

由于等离子具有能量集中﹑电弧力强的特点，在适当的参数条件下，等离子弧可以直接穿透被焊工件，形成一个贯穿工件厚度方向的小孔，小孔周围的液体金属在电弧力﹑液态金属表面张力以及重力下保持平衡，随着等离子弧在焊接方向移动，熔化金属沿着等离子弧周围熔池壁向熔池后方流动，并逐渐凝固形成焊逢，小孔也跟着等离子弧向前移动，如下图所示。

小孔效应示意图小孔效应的优点在于可以单道焊接厚板，一次焊透双面成型。

等离子堆焊是一种先进的熔覆技术，它可以在工件表面堆焊一层耐磨、耐高温、耐腐蚀的高性能材料，以实现工件的修复、强化和升级。

等离子堆焊技术具有速度快、精度高、变形小等优点，因此在工业领域得到了广泛的应用。

等离子堆焊技术的原理是利用等离子弧作为焊接能源，将材料熔化后填充在工件的缝隙中，从而实现对工件的修复和强化。

等离子弧是一种高温高压的燃烧气体，它可以提供足够的能量将材料熔化，并且可以在很小的空间内产生很大的热量密度。

因此，等离子堆焊技术可以快速地完成焊接过程，并且可以精确控制焊缝的形状和尺寸。

等离子堆焊技术的主要应用领域包括机械制造、石油化工、航空航天、汽车制造等。

在机械制造领域，等离子堆焊技术可以用于修复和强化机械零件，如齿轮、轴、轧辊等。

在石油化工领域，等离子堆焊技术可以用于修复和强化化工设备，如管道、阀门、泵等。

在航空航天领域，等离子堆焊技术可以用于修复和强化航空器上的零部件，如发动机、机翼、机身等。

在汽车制造领域，等离子堆焊技术可以用于修复和强化汽车零部件，如发动机、变速箱、车轮等。

虽然等离子堆焊技术具有很多优点，但是它也存在一些缺点。

首先，等离子堆焊技术需要使用高能焊接能源，因此会产生大量的热能，容易导致工件变形和热影响区的产生。

其次，等离子堆焊技术的焊缝质量受到多种因素的影响，如材料成分、焊接参数、操作工艺等。

因此，在使用等离子堆焊技术时需要严格控制焊接参数和操作工艺，以保证焊缝的质量和性能。

总之，等离子堆焊技术是一种先进的熔覆技术，它可以在工件表面堆焊一层高性能材料，以实现工件的修复、强化和升级。

虽然等离子堆焊技术存在一些缺点，但是它具有速度快、精度高、变形小等优点，因此在工业领域得到了广泛的应用。

在使用等离子堆焊技术时需要严格控制焊接参数和操作工艺，以保证焊缝的质量和性能。

等离子弧焊的工艺参数1)焊接电流焊接电流是根据板厚或熔透要求来选定。

焊接电流过小，难于形成小孔效应：焊接电流增大，等离子弧穿透能力增大，但电流过大会造成熔池金属因小孔直径过大而坠落，难以形成合格焊缝，甚至引起双弧，损伤喷嘴并破坏焊接过程的稳定性。

因此，在喷嘴结构确定后，为了获得稳定的小孔焊接过程，焊接电流只能在某一个合适的范围内选择，而且这个范围与离子气的流量有关。

(2)焊接速度焊接速度应根据等离子气流量及焊接电流来选择。

其他条件一定时，如果焊接速度增大，焊接热输入减小，小孔直径随之减小，直至消失，失去小孔效应。

如果焊接速度太低，母材过热，小孔扩大，熔池金属容易坠落，甚至造成焊缝凹陷、熔池泄漏现象。

因此，焊接速度、离子气流量及焊接电流等这三个工艺参数应相互匹配。

3)喷嘴离工件的距离喷嘴离工件的距离过大，熔透能力降低：距离过小，易造成喷嘴被飞溅物堵塞，破坏喷嘴正常工作。

喷嘴离工件的距离一般取3～8mm。

与钨极氩弧焊相比，喷嘴距离变化对焊接质量的影响不太敏感。

4)等离于气及流量等离子气及保护气体通常根据被焊金属及电流大小来选择。

大电流等离子弧焊接时，等离子气及保护气体通常采取相同的气体，否则电弧的稳定性将变差。

小电流等离子弧焊接通常采用纯氩气作等离子气。

这是因为氧气的电离电压较低，可保证电弧引燃容易。

离子气流量决定了等离子流力和熔透能力。

等离子气的流量越大，熔透能力越大。

但等离子气流量过大会使小孔直径过大而不能保证焊缝成形。

因此，应根据喷嘴直径、等离子气的种类、焊接电流及焊接速度选择适当的离子气流量。

利用熔人法焊接时，应适当降低等离子气流量，以减小等离子流力。

保护气体流量应根据焊接电流及等离子气流量来选择。

在肯定的离子气流量下，保护气体流量太大，会导致气流的混乱，影响电弧不乱性和保护效果。

而保护气体流量太小，保护效果也不好，因而，保护气体流量应与等离子气流量保持恰当的比例。

小孔型焊接保护气体流量一般在15～30L／min范围内。

等离子弧焊等离子弧焊成品等离子弧焊是利用等离子弧作为热源的焊接方法。

气体由电弧加热产生离解，在高速通过水冷喷嘴时受到压缩，增大能量密度和离解度，形成等离子弧。

它的稳定性、发热量和温度都高于一般电弧，因而具有较大的熔透力和焊接速度。

形成等离子弧的气体和它周围的保护气体一般用氩。

根据各种工件的材料性质，也有使用氦或氩氦、氩氢等混合气体的。

目录基本信息工作方式过程特点应用等离子弧焊接和切割各种焊接方法及设备等离子弧焊设备国外焊接技术最新进展等离子弧焊的工艺参数等离子弧焊直接金属成形技术的工艺研究等离子焊优点等离子弧的特性合金材料的等离子弧焊•超薄壁管子的微束等离子弧焊安全防护技术基本信息缩写abbr. ：PAW.[军] Plasma-Arc Welding, 等离子弧焊——简明英汉词典工作方式等离子弧有两种工作方式。

一种是“非转移弧”，电弧在钨极与喷嘴之间燃烧，主要用於等离子喷镀或加热非导电材料；另一种是“转移弧”，电弧由辅助电极高频引弧后，电弧燃烧在钨极与工件之间，用於焊接。

形成焊缝的方式有熔透式和穿孔式两种。

前一种形式的等离子弧只熔透母材，形成焊接熔池，多用於0.8～3毫米厚的板材焊接；后一种形式的等离子弧只熔穿板材，形成钥匙孔形的熔池，多用於 3～12毫米厚的板材焊接。

此外，还有小电流的微束等离子弧焊，特别适合於0.02～1.5毫米的薄板焊接。

等离子弧焊接属于高质量焊接方法。

焊缝的深/宽比大，热影响区窄，工件变形小，可焊材料种类多。

特别是脉冲电流等离子弧焊和熔化极等离子弧焊的发展，更扩大了等离子弧焊的使用范围。

过程特点操作方式等离子弧焊与TIG焊十分相似，它们的电弧都是在尖头的钨电极和工件之间形成的。

但是，通过在焊炬中安置电极，能将等离子弧从保护气体的气囊中分离出来，随后推动等离子通过孔型良好的铜喷管将弧压缩。

通过改变孔的直径和等离子气流速度，可以实现三种操作方式：1、微束等离子：0.1～15A在很低的焊接电流下，材苁褂梦⑹?壤胱踊<词乖诨〕け浠?怀??0mm时，柱状弧仍能保持稳定。

简析等离子—MAG复合焊接技术随着制造业的发展，尤其是汽车制造行业，焊接结构复杂化、多样化对焊接技术提出了新的需求，复合式的焊接技术应运而生；随着轻量化的提出，不同材料、不同板厚对焊接也提出了更高的要求。

等离子-MAG复合焊接技术将两种不同的焊接工艺方法组合为一种焊接工艺方法，充分利用等离子挺度好、熔深大、焊接速度快、MAG熔敷率高、焊缝成型性好的优点，本文就等离子-MAG焊接技术在薄板焊接的工艺性进行阐述。

1 等离子-MAG复合焊接原理色列激光等离子技术有限公司研制的SUPER-MAG焊接系统是将焊枪是MAG 焊枪与等离子焊枪的一体化设计，焊枪内包含等离子电极，该电极在焊接前缘位置形成等离子弧，并在母材内生成匙孔，MAG电弧与等离子弧形成复合热源，焊丝连续熔化并填充熔池。

因此，这种等离子弧-MAG复合热源焊接工艺方法不仅拥有等离子弧焊熔深大的特点，而且还具备MAG焊熔敷效率较高的特点。

在焊接过程中，在等离子弧和MAG电弧的作用下，焊丝加热并熔化。

形成金属熔滴进入熔池。

在SUPER-MAG技术中等离子弧为负极，MAG为正极，电流通过两个电极相互作用产生电磁力F，如图1所示，电磁力F牵引等离子弧向焊接熔池前方移动，而且等离子弧在高速焊接过程中尾随焊枪轴线。

增加了等离子弧的刚度和稳定性，进而大幅提升了焊接熔深和焊接速度，飞溅也得到控制。

图1 等离子 MIG/MAG焊接原理示意图2 等离子-MAG复合焊接设备的组成及工艺试验SUPER-MAG将-MAG和等离子弧结合在一把焊枪内，系统兼容现有的MAG 焊接系统，适合于自动化（机器人）焊接，图2为典型的SUPER-MAG机器人焊接系统。

主要包括一体化焊枪、控制主机（包括等离子电源）、常规MAG电源和送丝装置、焊枪自动清理装置及焊接机器人。

该系统中，复合焊枪等离子采用正接法，MAG采用反接法。

图2 等离子-MAG焊接设备组成示意图图3 夹具原理示意图第一，等离子-MAG 基本工艺参数设置：焊接速度、送丝速度、等离子电流、等离子气流、磁场控制，由于MAG 的电流和电压受到焊接速度的影响，暂时不作为单独因素。

等离子弧焊类型、原理、优缺点、适用范围及等离子焊接设备操作规程1、等离子弧产生及类型：⑴、等离子弧产生：①、等离子弧焊是利用高温的等离子弧来焊接用气焊和普通电弧焊所难以焊接的难熔金属的一种熔焊方法。

②、离子弧焊利用气体在电弧中电离后，再经过热收缩效应、机械收缩效应、磁收缩效应而产生的一种超高温热源进行焊接，温度可达20000℃左右。

③、等离子弧的发生装置如图11-1所示。

在钨极（-极）和焊件（+极）之间加上一个较高的电压，经过高频振荡器的激发，使气体电离形成电弧。

此电弧在通过具有特殊孔型的喷嘴时，经过机械压缩、热收缩和磁场的收缩效应，弧柱被压缩到很细的范围内。

这时的电弧能量高度集中，其能量密度可达10°～10°W/cm²，温度也达到极高程度，其弧柱中心温度可达16000～33000℃；弧柱内的气体得到了高度的电离，因此，等离子弧不仅被广泛用于焊接、喷涂、堆焊，而且可用于金属和非金属切割。

⑵、等离子弧类型及电源连接方式：①、非转移型弧。

钨极接电源负极，喷嘴接电源正极，等离子弧体产生于钨极和喷嘴内表面之间（见图11-2a），工件本身不通电、而是被间接加热熔化，其热量的有效利用率不高，故不宜用于较厚材料的焊接和切割。

②、转移型弧。

钨极接电源负极，焊件接电源正极，首先在钨极和喷嘴之间引燃小电弧后，随即接通钨极与焊件之间的电路，再切断喷嘴与钨极之间的电路，同时钨极与喷嘴间的电弧熄灭，电弧转移到钨极与焊件间直接燃烧，这类电弧称为转移型弧（见图11-2b）。

这种等离子弧可以直接加热工件，提高了热量有效利用率，故可用于中等厚度以上工件的焊接与切割。

③、联合型弧。

转移型弧和非转移型弧同时存在的等离子弧称为联合型弧（见图11-2c）。

联合型弧的两个电弧分别由两个电源供电主电源加在钨极和焊件间产生等离子弧，是主要焊接热源。

另一个电源加在钨极和喷嘴间产生小电弧，称为维持电弧。

联合弧主要用于微弧等离子焊接和粉末材料的喷焊。

等离子弧焊接及切割的安全操作技术范本等离子弧焊接及切割是一种常见的金属加工技术，其涉及高温和高能源，因此在操作过程中需要特别注意安全事项。

以下是关于等离子弧焊接及切割的安全操作技术范本：一、场所和设备安全1. 确保等离子弧焊接及切割操作区域干燥、通风良好，并设有灭火器材和应急照明设备。

2. 检查设备的电源线、电缆和接头是否完好无损，确保电缆够长够粗，以减少电流损失和电火花引起的危险。

3. 安装并正确使用合适的防护屏幕或隔离帘，以避免火花溅射和紫外线对周围人员的伤害，并保护设备及附件。

二、个人防护1. 在操作区域内使用防火服、防火眼镜、防火手套、防火鞋等防护装备，确保面部、手部、身体和脚部得到适当保护。

2. 操作人员必须佩戴适用的耳塞或耳罩，以减少噪音对听力的伤害。

3. 避免穿戴宽松的衣物、饰物等，防止被火花引燃或搅入设备引发危险。

三、操作技术1. 在操作等离子准备阶段，确保设备完好无损，并进行必要的维护和检查，包括检查气体和电源压力以及气体和水冷剂的流量。

2. 在进行等离子焊接和切割之前，检查工件是否连续地、安全地接地，并清理焊接和切割区域以去除油污、灰尘等。

3. 确保正确选择和配置适当的等离子枪头、喷嘴、电极等设备，以及适当的切割速度和焊接电流，避免过大的电流和切割速度引起的危险。

四、应急处理1. 建立紧急报警和救援机制，指定个体负责报警和联系急救机构的人员。

2. 防止操作电源线、电缆和接头带电，以免引发漏电、触电等危险。

3. 在操作过程中如有异常情况，必须立即停止操作，并检查设备是否存在故障或损坏，排除故障后方可继续操作。

以上是等离子弧焊接及切割的安全操作技术范本。

在进行等离子弧焊接及切割时，务必牢记操作技术的安全要求，遵守操作规程，并随时保持警觉和谨慎。

只有做好安全工作，才能保证人身安全和设备的正常运行。

等离子弧焊接及切割的安全操作技术1．等离子弧焊接和切割用电源的空载电压较高，尤其在乎操作时，有电击妁危险。

因此：(1)电源在使用时必须可靠接地。

(2)焊枪枪体或割枪枪体与手触摸部分必须可靠绝缘。

(3)可以采用较低电压引燃非转移弧后再接通较高电压的转移弧回路。

(4)如果起动开关装在手把上，必须对外露开关套上绝缘橡胶管，避免手直接接触开关。

(5)等离子弧焊接和切割用喷嘴及电极的寿命相对较短，要经常更换，更换时要保证电源处于断开状态。

2．防电弧光辐射等离子弧较其他电弧的光辐射强度更大，尤其是紫外线强度，故对皮肤损伤严重，操作者在焊接和切割时必须戴上良好的面罩、手套，颈部也要保护。

面罩上除具有黑色目镜外，最好加上吸收紫外线的镜片。

自动操作时，可在操作者与操作区之间设置防护屏。

等离子弧切割时，可采用水下切割方法，利用水来吸收光辐射。

3．防高频和射线等离子弧焊接和切割都采用高频振荡器引弧，但高频对人体有一定的危害。

引弧频率选择在20～60kHz较为合适，还要求工件接地可靠，转移弧引弧后，立即可靠地切断高频振荡器电源。

等离子弧焊接和切割采用钍钨极时，同钨极氩弧焊一样，要注意射线的危害。

4．防灰尘和烟气等离子弧焊接和切割过程中伴随有大量气化的金属蒸气、臭氧、氮氧化物等。

尤其切割时，由于气体流量大，致使工作场地上的灰尘大量扬起，这些烟气和灰尘对操作工人的呼吸道、肺等产生严重影响。

因此要求工作场地必须配罩良好的通风设备措施。

切割时，在栅格工作台下方还可安置排风装置，也可以采取水中切割方法。

5．防噪声等离子弧会产生高强度、高频率的噪声，尤其采用大功率等离子弧切割时，其噪声更大，这对操作者的听觉系统和神经系统非常有害。

要求操作者必须戴耳塞，或可能的话，尽量采用自动化切割，使操作者在隔音良好的操作室内工作，也可以采取水中切割方法，利用水来吸收噪声。

等离子弧焊接及切割的安全操作技术（二）等离子弧焊接及切割是一种常见的金属加工技术，可以用于焊接和切割不同种类的金属材料。

焊接等离子云-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分应该对焊接等离子云进行简单的介绍和概括。

在这一部分，我们可以提及焊接等离子云是一种特殊的物质状态，是由高温等离子体产生的。

它在焊接过程中起着重要的作用，能够提高焊缝的质量和强度。

同时，焊接等离子云也广泛应用于其他领域，如材料表面改性、金属涂覆和清洁等方面。

焊接等离子云的产生和特性是基于电弧放电技术。

通过将电流引入焊接电极中，电弧在电极与工件之间形成，从而产生高温等离子体。

这种等离子体具有高温、高能量和高活性的特点，可以使焊接材料达到熔化点并形成焊点。

焊接等离子云的应用领域十分广泛。

在焊接工艺中，它可以有效改善焊接质量，提高焊缝的强度和密封性。

此外，它还可应用于表面材料改性，通过控制等离子体的能量和流速，可实现对材料表面的融化、溶解、蒸发和沉积等处理，从而达到改变材料性能的目的。

焊接等离子云也可以用于金属涂覆，通过喷涂等离子云的方式，可实现对基材表面的覆盖层形成，从而提高基材的抗腐蚀性能和机械性能。

此外，焊接等离子云在清洁领域也有应用，它可以通过高温等离子体的氧化还原反应，使污染物分解和氧化，达到清洁和净化的目的。

综上所述，焊接等离子云作为一种特殊的物质状态，在焊接和其他领域中具有广泛的应用前景。

通过控制等离子云的特性和参数，可以实现对焊接材料、表面材料和清洁领域的控制和改进。

然而，焊接等离子云的应用还面临一些挑战，如对等离子体的控制和稳定性要求高，对设备和工艺的要求较高等。

因此，我们需要进一步研究和探索，以解决这些挑战，并推动焊接等离子云的应用发展。

1.2文章结构文章结构部分将对整篇文章的结构进行描述，包括各章节的主要内容和组织方式。

本文的结构如下：第一部分：引言在这一部分中，将对焊接等离子云的背景和重要性进行概述，并介绍整篇文章的结构和目的。

第二部分：正文2.1 焊接等离子云的定义和原理本部分将对焊接等离子云的概念进行定义，并深入介绍其原理和工作机制。

等离子焊接技术及其应用0 引言随着现代工业的迅速发展, 不锈钢由于具有外表华丽、耐蚀性能优良和可冷、热加工的性能, 在食品/医疗设备、石化压力容器、不锈钢管道、染整设备、储运罐箱、特种船舶和航空航天等行业中倍受青睐。

目前中国可年产近900 万t 不锈钢, 有望成为世界第一大不锈钢生产、制造大国, 作为产品生产的主要技术之一的焊接技术也开始由原来的手工焊接技术向高效的自动焊接技术转变, 这其中应用最为广泛就是等离子焊接技术。

在国外, 等离子工艺技术已在不锈钢中、薄板制造中得到了大量普及应用。

1 等离子焊接原理1.1 等离子焊接定义等离子焊接是通过高度集中的等离子束流获得必要的熔化母材能量的焊接过程。

通常等离子电弧的能量取决于等离子气体的流量、焊枪喷嘴的压缩效果和使用电流大小。

普通电弧射流速度为80～150 m/s, 等离子电弧的射流速度可以达到300～2 000 m/s, 等离子电弧由于受到压缩, 能量密度可达105～106W/cm2 而自由状态下TIG 电弧能量密度为50～100W/mm2, 弧柱中心温度在24 000 K以上, 而TIG 电弧弧柱中心温度在5 000～8 000 K 左右[1]。

因此, 等离子电弧焊接与电子束(能量密度105W/mm2)、激光束(能量密度105W/mm2)焊接同被称为高能密度焊接。

等离子焊接及穿孔示意如图1所示。

图1 等离子焊接及其穿孔示意1.2 等离子电弧的分类按电源连接方式分类, 等离子电弧分非转移弧、转移弧和联合型电弧三种形式[1]。

三种形式都是钨极接负, 工件或喷嘴接正。

非转移型电弧是在钨极与喷嘴之间形成电弧,在等离子气流压送下, 弧焰从喷嘴中喷出, 形成等离子焰[1], 主要适合于导热性较好的材料焊接。

但由于电弧能量主要通过喷嘴, 因此喷嘴的使用寿命较短, 能量不宜过大, 不太适合于长时间的焊接, 这种形式较少应用在焊接。

转移型电弧是在喷嘴与工件之间形成电弧, 由于转移弧难以直接形成, 先在钨极与喷嘴之间形成小的非转移弧, 然后过渡到转移弧, 形成转移电弧时, 非转移弧同时切断。