等离子弧焊解析.ppt

* 钨棒内缩和同心度 五、送气方式 径向：压缩程度低，气流沿弧柱轴向流动。 切向：压缩程度高，气流形成的旋涡使喷嘴孔道中心成为低压区，中心压力低、周边压力高，有利于弧柱稳定在孔道中心。 一般在大电流等离子弧焊枪中采用切向进气，这样可使等离子气在喷嘴内腔围绕着钨极旋转流动，有利于气流与电弧的热交换。 一、双弧的定义 正常条件下，转移型电弧在钨极与工件之间产生。在某些异常情况下，会出现一种破坏电弧稳定燃烧的现象，这时除已存在的主弧外，在钨极—喷嘴—工件间会产生另外一种与正常电弧并联的旁路电弧（或叫副弧），即主弧与旁路电弧同时存在，这就是双弧现象。 二、双弧的危害 双弧的出现，会降低主弧电流的大小，破坏正常的焊接或切割工艺过程，严重时会造成喷嘴漏水和烧毁。 第五节 双弧及其防止措施 双弧现象 三、双弧产生机理 冷气膜击穿理论 等离子弧焊接时的双弧形成条件： 其中 ：弧柱ab段压降 ：铜的阳极压降 ：铜的阴极压降 : 击穿冷气膜所需电压 ? 四、双弧形成因素： 1、喷嘴因素 喷嘴结构参数对双弧形成有决定性作用，喷嘴孔径越小，孔道长度或内缩增大时，都会使弧柱电压 增加，形成双弧倾向越大。 形成双弧的主要原因：钨棒和喷嘴不同心，会造成冷气膜不均匀，使局部冷气膜厚度和 减小。 形成双弧的电流条件 随着焊接电流增加（电源外特性外移）： D点：形成双弧的暂态临界工作点 F点：其稳态工作点 G点：双弧消失的临界点 C点：不发生双弧的临界稳定工作点 2、电流因素 喷嘴结构确定时，电流增加， 增大，容易形成双弧。因此，对于给定喷嘴，允许使用的电流有一个极限的临界值。 3、离子气体因素 离子气流量的增加会使 增加，同时也使冷气膜厚度增加， 增加，因此双弧形成可能性反而减小。 进气方式也是一种影响因素。当切向进气时，气流形成强烈的旋涡，使外围气体密度高于中心区域；有利于提高中心区域的电离度，降低外围区域温度，提高冷气膜厚度，对防止双弧形成比径向进气方式效果好。 离子气成分不同， 也不同。 4、其他因素： 喷嘴冷却不好使温度提高，或喷嘴表面有氧化物或金属飞溅物等，都将会使 和 降低，也是形成双弧的原因。 第六节 等离子弧焊接（PAW ） 一、等离子弧焊接的工作原理： 等离子弧焊接是使用惰性气体作为工作气和保护气，利用等离子弧作为热源来加热并熔化母材金属，使之形成焊接接头的熔焊方法。 按照焊透母材的方式，等离子弧焊分为两种，即穿透型等离子弧焊接和熔透型等离子弧焊接。 1、穿透型等离子弧焊（小孔型等离子弧焊） 该焊法可实现一定厚度范围内的金属单面焊双面成形。 工艺特点： 利用等离子弧能量密度大和等离子流吹力大的特点，将工件完全熔透，并在熔池上产生一个贯穿焊件的小孔，并从焊件背面喷出部分电弧（亦称尾焰） 随着等离子弧沿焊接方向的移动，熔化金属依靠其表面张力的承托，沿着小孔两侧的固体壁面向后方流动，熔池后方的金属不断封填小孔，并冷却凝固形成焊缝。 焊缝断面为酒杯状。 工艺特点： 弧柱压缩程度较弱，等离子气流喷出速度较小。 2、普通熔透型等离子弧焊（熔入型焊接法） 在焊接过程中不形成小孔效应，焊件背面无“尾焰”。液态金属熔池在弧柱的下面，靠熔池金属的热传导作用熔透母材，实现焊透。 焊缝断面呈碗状。 与穿透型等离子弧焊接相比的特点： 1、焊接参数较软（即焊接电流和离子气流量较小、电弧穿透能力较弱） 2、焊接参数波动对焊缝成形的影响较小 3、焊接过程的稳定性较高 4、焊缝形状系数较大（主要是由于熔宽增加） 5、热影响区较宽 6、焊接变形较大 焊接电流在30A以下的熔透型等离子弧焊接。焊接时采用小孔径压缩喷嘴（ ）及联合型等离子弧。 3、微束等离子弧焊 该焊法可得到针状的、细小的等离子弧，因此适宜焊接非常薄的焊件。 工艺特点： 可焊更薄的金属，最小可焊厚度为0.01mm; 弧长在很大的范围内变化时也不会断弧，并且电弧保持柱状； 焊接速度快、焊缝窄、热影响区小、焊接变形小。 维弧（小弧）的作用： 在小电流（小于10A）时帮助和维持转移弧工作。 当维弧电流大于2A时，转移型等离子弧在小至0.1A焊接电流下仍可稳定燃烧，因此小电流时微束等离子弧十分稳定。 通常利用两个独立的焊接电源供电： 钨极——喷嘴，产生非转移弧（称维弧或小弧），电流一般为2~5A，电源空载电压一般大于90V，以便引弧 钨极——焊件，产生转移弧（