焊工工艺学第九章等离子弧焊接与切割.ppt

5. 水路系统 由于等离子弧的温度在10000℃ 以上，为了防止烧坏喷嘴并增加对电弧的压缩作用， 必须对电极及喷嘴进行有效的水冷却。冷却水的流量应不小于3 L/min， 水压不小于0.15~ 0.2MPa，水路中应设有水压开关， 在水压达不到要求时，切断供电回路。 三、等离子弧焊接工艺 1. 接头形式和坡口 10mm不锈钢板采用不同焊接 方法的坡口、钝边对比 － － － － 　钨极氩弧焊 ————　等离子弧焊 2. 等离子弧焊极性、电极及工作气体 等离子弧焊一般采用直流正接， 焊接镁、铝薄件时可采用直流反接， 焊接镁、铝厚件时可采用交流电源。 等离子弧焊的电极材料一般采用铈钨极或钍钨极。等离子弧焊的工作气体分为离子气和保护气，均为氩、氮或其与氢的混合气体。 3. 等离子弧焊接方法 （1）穿透型等离子弧焊 （2）熔透型等离子弧焊 焊接过程中只熔透焊件，但不产生小孔效应的等离子弧焊接方法， 称为熔透型焊接法， 简称熔透法。 它采用较小的焊接电流（30 ~100Ａ）和较低的离子气流量，主要用于薄板（厚度为0.5~ 2.5mm）焊接及厚板多层焊盖面等。 （3）微束等离子弧焊 四、等离子弧焊（切割）的双弧 双弧现象 １—主弧　２，３—并列弧 1. 双弧的危害性 （1）破坏等离子弧的稳定性，使焊接或切割过程不能稳定地进行，恶化焊缝成形和切口质量。 （2）产生双弧时， 在钨极和工件之间同时形成两条并列的导电通路， 减小了主弧电流， 降低了主弧的电功率。 （3）容易烧坏喷嘴，使焊接或切割工作无法进行。 2. 双弧形成的原因 在等离子弧焊接或切割时，等离子弧弧柱与喷嘴孔壁之间存在着由离子气所形成的冷气膜。这层冷气膜由于喷嘴的冷却作用，具有比较低的温度和电离度，对弧柱向喷嘴的传热和导电都具有较强的阻滞作用。 焊接或切割时，当冷气膜被击穿遭到破坏时，绝热和绝缘作用消失，就会产生双弧现象。 3. 防止双弧产生的措施 （1）正确选择焊接电流和离子气种类及流量 （2）正确选择喷嘴 （3）电极与喷嘴尽可能同心 （4）正确确定喷嘴离工件的距离 （5）其他措施 第九章 等离子弧焊接与切割 § 9-1　等离子弧产生的原理及特点 § 9-2　等离子弧切割 § 9-3　等离子弧焊 § 9-1　等离子弧产生的原理及特点 一、等离子弧产生原理 1. 等离子弧 一般的焊接电弧未受到外界的压缩， 称为自由电弧。如果对自由电弧的弧柱进行强迫“压缩”，就能获得导电截面较小而能量更加集中，弧柱中的气体几乎达到全部电离状态的电弧，这种电弧称为等离子弧。 2. 等离子弧的产生 等离子弧的产生示意图 １—钨极　２—离子气流　３—等离子弧 ４—工件　５—水冷喷嘴 二、等离子弧的特点 1. 温度高、能量高度集中 2. 电弧挺度好、燃烧稳定　 3. 具有很强的机械冲刷力　 三、等离子弧的类型及应用 等离子弧的类型 ａ) 非转移弧　ｂ) 转移弧　ｃ) 联合型弧 § 9-2　等离子弧切割 一、等离子弧切割的原理、特点及类型 1. 等离子弧切割的原理 等离子弧切割示意图 １—钨极　２—进气管　３—喷嘴 ４—等离子弧　５—割件　６—电阻 2. 等离子弧切割的特点 （1）应用范围广 （2）切割速度快、生产率高 （3）切割质量高 3. 等离子弧切割的类型 二、等离子弧切割设备 等离子切割设备组成示意图 1-电源　2-气源　3-调压表　4-控制箱　5-气路控制　6-程序控制 7-高频发生器　8-割炬　9-进水管　10-水源　11-出水管　12-工件 1. 电源 等离子弧切割均采用具有陡降外特性的直流电源，并采用直流正接。要求具有较高的空载电压，一般空载电压在150 ~ 400Ｖ之间。电源类型有两种：一种是专用弧焊整流器电源； 另一种可用两台以上普通弧焊发电机或弧焊整流器串联。 2. 控制系统 3. 水路系统 由于等离子弧切割的割炬在1000℃以上的高温下工作，为保持正常切割必须通水冷却，冷却水流量应大于3L/min，水压为0.15~0.2MPa。 4. 气路系统 气路系统由气瓶、减压器、流量器及电磁气阀组成。 5. 割炬 割炬（也称割枪）是产生等离子弧的装置， 也是直接进行切割的工具。等离子弧割炬主要由本体、电极组件、喷嘴和压帽等部分组成。 其中喷嘴是割炬的核心部分，其结构形式和几何尺寸对等离子弧的压缩和稳定有重要影响。 三、等离子弧切割工艺 1. 电极与工作气体 等离子弧切割的电极材料一般采用铈钨极，空气等离子弧切割一般采用纯锆或纯铪电极，等离子弧切割的工作气体是氮、氩、氢以及它们的混合气体。 2. 切割参数 （1）切割电流和切割电压 （2）切割速度 （3）气体流量 （4）喷嘴与割件的距离 （5）电极端部与喷嘴的距离 电极内缩量示意图 １—电极　２—喷嘴　３—割件 H—喷嘴与割件的距离　Ly—电极内缩量