15 第十五章 等离子弧ppt课件

1、第十五章 等离子弧焊与切割,第一节 等离子弧的原理、特点、类型,一 等离子弧的原理 由自由电弧经机械压缩、热压缩、磁压缩而形成等离子弧。它能量集中（能量密度可达105106W/cm2），温度高（弧柱中心温度18002400K），焰流速大（可达300m/s）。,二 等离子弧的特点 1 等离子弧能量集中，温度高，对于大多数金属在一定范围内都能获得小孔效应，可以得到充分熔透、反面成形均匀的焊缝。 2 电弧挺度好，等离子弧的扩散角仅5左右，基本上是圆柱形，弧长变化对工件上的加热面积和电流密度影响比较小。所以，等离子弧焊弧长变化对焊缝成形的影响不明显。 3 焊接速度比钨极氩弧焊快。 4 能够焊接更细、更

2、薄的加工件。 5 气设备比较复杂、费用较高、工艺参数调节匹配较复杂。,三 等离子弧的类型（按电源连接方式不同分） 1 非转移型：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之间，在离子气流的压送下，弧焰从喷嘴中喷出，形成等离子焰。,用于非金属材料切割，也可用于金属材料切割，但由于工件不接电源，弧度挺度差，故能切割金属材料较薄。,1钨极，2喷嘴，3非转移弧，4冷却水， 5弧焰，6离子气。,2,1,3,4,5,6,2 转移型等离子弧 钨极接电源负极，工件接电源正极，等离子弧体产生于钨极与工件之间。,1,2,3,4,55,5,6,用于金属焊接、切割,1钨极，2喷嘴，3转移弧，4工件，5

3、离子气，6冷却水,3 联合型等离子弧 工作时，非转移型弧和转移型弧同时存在。,7,用于微束等离子弧焊和粉末堆焊等,1钨极，2喷嘴，3转移弧，4非转移弧，5工件 6冷却水，7离子气。,第二节 等离子弧焊的适用范围,一 操作方式 二 适用的被焊金属 三 适用的焊接位置,手工和自动,几乎所有金属,手工全位置 自动平、横焊,四 适用的可焊厚度 等离子弧焊很适合焊接薄板，最薄可焊0.01mm金属薄片。超过8mm厚度的金属，从经济角度考虑不宜采用等离子弧焊。,等离子弧焊（小孔技术）一次焊透的厚度（单位mm）,第三节 等离子弧焊基本分类方法与设备组成,一 等离子弧焊基本分类方法 1 按焊缝成形原理分类： （

4、1） 小孔型等离子弧焊 小孔型焊又称穿孔 锁孔、穿透焊。由 能量密度的提高的 限制，只能在有限 的板厚内进行。,1等离子弧 2熔池 3焊缝金属,焊接过程,焊接过程,焊缝正面,焊缝背面,（2） 熔透型等离子弧焊 此种方法也称熔入型或熔触型等离子弧焊，主要用于薄板加单面焊双面成形及厚板的多层焊。,（3） 微束等离子弧焊 焊接电流在30A以下的等离子弧焊。为保持小电流时的稳定，一般采用小孔经压缩喷嘴（0.61.2mm）及联合型电弧。非转移弧起着引弧和稳弧作用，转移弧用于熔化工件。,2 按焊接电流范围分类 微束等离子弧焊：小于30A 大电流等离子弧焊：大于30A 3 其他分类方法 按所用电极分类：非熔

5、化极与熔化极 按所用电流分类：直流、交流、脉冲。,脉冲等离子弧焊机,二 等离子弧焊设备组成,1焊件，2焊丝，3焊枪，4控制系统，5水冷系统 6启动开关，7焊接电流，8，9供气系统。,第四节 等离子弧焊工艺参数与选择,一 离子气流量：根据焊接电流和焊接速度来选择。 二 焊接电流：根据板厚或熔透度来选择。 三 焊接速度：根据离子气流量和焊接电流来选择。 四 焊嘴距离：一般距焊件38mm。 五 保护气体流量：一般1530L/min范围内。,第五节 等离子弧切割工作原理与切割设备组成,一 等离子切割时一种常用的金属和非金属材料切割工艺方法。它利用高速、高温、高能的等离子气流来加热和熔化被切割材料，并借

6、助内部的或者外部的高速气流或水流将熔化材料排开直至等离子气流束穿透背面而形成割口。,单空气式,复合式,二 切割设备组成 1 切割电源：一般采用陡降外特性电源，但空载电压一般大于150V，水再压缩空气等离子切割电源空载电压可高达600V。根据采用不同电流等级和工件气体而选定空载电压。电流等级越大，选用空载电压越高。,2 割枪：一般由电极、电极夹头、喷嘴、冷却水套、中间绝缘体、气室、水路、馈电体组成。,第六节 等离子弧切割工艺参数的选择,一 气体选择,各种工作气体在等离子弧切割中的适用性,常用等离子弧切割的适用材料和切割厚度,采用上述气体时应注意的事项 1 氮气中含有氧气等杂质，随气体纯度的降低，钨极烧损增加，使切割质量降低，氮气的纯度应在99.5%以上。 2 用氢气作切割气体时使非转移弧在纯氮或纯氩中激发，等到转移弧激发产生后36S再开始供应氢气为好，否则非转移弧不易引燃，影响切割顺利进行。 3 氢气是易燃气体，使用时要严格遵守安全规则。,二 切割电流 切割电流过大，易烧损电极和喷嘴、易产生双弧、易使弧柱变粗、易形成V字形割口。 三 空载电压 空载电压高，易引弧。它与割枪结构、喷嘴至工间距离、气体流量等有关。,等离子弧切割电流与割口宽度的关系,四 切割