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等离子电弧焊是指焊接过程中熔化金属的能量由高度集中的等离子喷射弧提供。
等离子电弧是利用等离子枪将阴极与阳极之间的自由电弧压缩成高温,高
电离度,等离子焊接,高能量密度及高焰流速度的电弧。
等离子焊接技术已被普遍认为是追赶非熔化较惰性气体保护电弧焊(即TIG焊)的主要焊接工艺。
等离子弧的大的电压降是在弧柱区里,等离子焊接设备,这是由于弧柱被强烈压缩,使电场强度明显;增大的缘故。因此,等离子弧焊主要是利用弧柱等离子体热来加热金属,而自由钨弧是利用两电极区产生的热来加热母材和电极金属
保护气体
氩气 可基本用于所有的焊接母材,但氩气可能无法满足高电弧电压的等离子焊接工作,因为熔池的流动性可能不够,易引起稍微的边缘凹陷以及表面的氧化现象。这时采用氩/氢、氦或氩/氦混合气将有所改善。
氩/氢
(95/5%) 氩/氢混合气能提高对熔池输入的热量。加入氢气到氩气中,降低了熔池的表面张力,可提高焊接速度。由于降低了熔池的表面张力,有助于熔池中气体的溢出,所以因陷入气体所产生的气孔的危险性也降低。在高速度下焊接,也能避免边缘凹陷,可获较平整的焊道。除提高加热效能外,氢气有助焊剂的效应,在焊接不锈钢、镍或高镍合金时能减少氧化物的产生。当焊接镍或镍合金时,氢气能真正防止气孔产生。一般来说,等离子焊接原理,母材愈薄,可以掺入愈多的氢气。1.6mm以下薄片金属行自动焊接时,使用含高百分比氢的保护气,可以提高焊接速度。
聚集的电弧
将一个喷嘴旋进焊枪本体前端,喷嘴能使电离气以层状流出,等离子焊接焊机,并使焊弧集中。焊弧集中的程度决定于下列三个因素:喷嘴孔径,离子气流量及钨棒在喷嘴内的后缩距离(电极与喷嘴间的距离)。高离子气流量及电极退缩到极限可获较聚集的电弧。这种电弧常用于欲获得匙孔单道,对接,需大渗透力,较狭窄焊缝,减少热影响区以及降低母材的变形量。一般用于较厚的母材。减少电极的后缩距离以及离子气的流量可获较柔和,较不集中的电弧。这种电弧用于熔融式焊接(非匙孔焊接),容许较高的焊接速度及焊接较薄的母材。
几乎所有以氩焊能够焊接的金属都可利用等离子焊接法施焊。等离子焊接法在大量而重覆性生产焊接时,表现出明显优点。这些应用场合包括熔融式点焊,角缘焊接,叠层片焊接及圆周/直缝焊接。再者,这些应用场合均有一共通性,那就是重覆性而近乎连续的焊接工作。能提供可靠起弧及保护电极减少更换次数的引导弧,是这些应用场合得以提高生产力的重要因素。