等离子弧焊与切割

焊接 2007-09-11 18:30:07
    一、等离子弧的概念
    1、一般焊接电弧为自由电弧,电弧区只有部分气体被电离,温度不够集中。
    2、 当自由电弧压缩成高能量密度的电弧,弧柱气体被充分电离,成为只含有正离子和负离子的状态时,即出现物质的第四态——等离子体。
    等离子弧具有高温(15000~30000K)、高能量密度(480千瓦/厘米2)和等离子流高速运动(最大可数倍与声速)
    3、等离子弧焊的三种压缩效应
    (1)机械压缩效应
    在等离子枪中,当高频震荡引弧以后,气体电离形成的电弧通过焊嘴细小喷孔,受到喷嘴内壁的机械压缩。
    (2)热压缩效应
    由于喷嘴内冷却水的作用,使靠近喷嘴内壁处的气体温度和电离度急剧降低,迫使电弧电流只能从弧柱中心通过,使弧柱中心电流密度急剧增加,电弧截面进一步减小,这是对电弧的第二次压缩。
    (3)电磁收缩效应
    因为弧柱电流密度大大提高而伴生的电磁收缩力使电弧得到第三次压缩。
    因三次压缩效应,使等离子弧直径仅有3mm左右,而能量密度、温度及气流速度大为提高。
    二、等离子弧焊的特点
    1、能量密度大,温度梯度大,热影响区小,可焊接热敏感性强的材料或制造双金属件。
    2、电弧稳定性好,焊接速度高,可用穿透式焊接,使焊缝一次双面成型,表面美观,生产率高。
    3、气流喷速高,机械冲刷力大,可用于焊接大厚度工件或切割大厚度不锈钢、铝、铜、镁等合金。
    4、电弧电离充分,电流下限达0.1A以下仍能稳定工作,适合于用微束等离子弧(0.2~30A)焊接超薄板(0.01~2mm),如膜盒、热电偶等。
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