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微束等离子弧焊工艺

索引：微束等离子弧焊的工艺参数，主要是焊接电流、焊接速度、工作气体流量、

保护气体流量、电弧长度、喷嘴直径、喷嘴通道比和钨极的内缩量等，它们对焊缝

的形状和焊接质量都有影响。

关键词：微束等离子弧焊，工艺参数

人们通常将焊接电流在30A以下的等离子弧焊接，称为微束等离子弧焊接。由

于是在小电流条件下，无论是等离子弧的形态、稳定性及其对电源，设备的要求，

还是焊接工艺过程及其操作方法，都有一系列的特殊性。

(1)微束等离子弧焊的特点

微束等离子焊接是一种小电流(通常小于30A)熔人型焊接工艺，为了保持小电流

时电弧的稳定，一般采用小孔径压缩喷嘴(0.6～1.2mm)及联合型电弧。即焊接时会

存在两个电弧，一个是燃烧于电极与喷嘴之间的非转移弧，另一个为燃烧于电极与

焊件之间的转移弧，前者起着引弧和维弧作用，使转移弧在电流小至0．5A时仍非

常稳定，后者用于熔化工件。

微束等离子弧是等离子弧的一种。在产生普通等离子弧的基础上采取提高电弧

稳定性措，进一步加强电弧的压缩作用，减小电流和气流，缩小电弧室的尺寸。这

样，就使微小的等离子焊枪喷嘴喷射出小的等离子弧焰流，如同缝纫机针一般细小。

与钨极氩弧焊相比，微束等离子弧焊接的优点是：

a．可焊更薄的金属，最小可焊厚度为0．01mm

b．弧长在很大的范围内变化时，也不会断弧，并能保持柱状特征，巳焊接速度

快、焊缝窄、热影响区小、焊接变形小。

(2)获得微束等离子弧的三要素

获得微束等离子弧，必须满足以下三个基本条件。

①微束等离子弧发生器是产生微束等离子弧的器件，也称为等离子枪，它是

以等离子电弧室为主体组成的。产生微束等离子弧的第一要素是要有一个良好的等

离子枪，要求不漏气、不漏水、不漏电，电极对中且调整更换方便，喷嘴耐用又便

于更换。

电弧室由上下两体构成，中间加以绝缘。上枪体的主要功能是：夹持钨极并使

之接人电源负极，以使钨极尖端能产生电弧放电的阴极斑点；将电弧放电产生在钨

极区的热量及时排出；钨极应能始终保持对准下枪体的喷嘴孔径中心，且应能调整

极尖的高度和更换新钨极，导人惰性压缩气体。这样，上枪体应有电、气、水三个

导人孔道和一个水的出口。下枪体上安装经常更换的喷嘴，要接电源的正极，要有

进出冷却水的散热系统。有的微束等离子弧焊枪上设有保护气系统，也设置在下枪

体上。

②直流电源作为微束等离子弧的电源，除了普通等离子弧的直流电源、下降

伏安特性、电流可以细微调节等要求外，还有一个重要的特殊要求，即高空载电压。

一般直流电源的空载电压是80～100V，微束等离子弧的电源空载电压应是120～

160V，有时还要高达200V。因为微束等离子弧的电流小(30A)，电弧气体介质质点

的电离、发射作用弱，为便于引弧和稳弧，就需要提高空载电压来加强场致发射作

用，所以微束等离子弧焊的电源需要特制专用。

微束等离子弧焊电源使用时是采用正极性接法，即将焊枪钨极接电源负端，电

源的另端CiE极)通过接触器开关接焊枪的喷嘴。同时，电源的正极端还要并联一个

电路，即通过接触器并联到工件上。

就微束等离子弧的直流电源的供电连续性来说，可以有两种电源：一种是连续

直流供电，得到的焊接电流是连续的直流电，这就是通常所说的直流电源；另一种

是可以有规律的进行断续供电，即脉冲电源。脉冲电流的主要优越性在于，它除了

能像连续直流那样能调节电流的大小以外，它的通电时间h和间隙时间‘2可以调节。

因此，脉冲电源优于普通直流电源。

③惰性气体源在等离子枪的电弧室里，电弧柱是在三个压缩效应(机械压缩效

应、热收缩效应和磁压缩效应)的作用下形成等离子弧的。三个效应中有两个是惰性

气体所为。微束等离子弧所使用的惰性气体，一般都是氩气，使用工业用瓶装压缩

氩气即可。使用时要接装减压表和流量计，以便能精细地调节压力和流量这两个参

数。

(3)微束等离子弧焊的工艺参数

微束等离子弧焊的工艺参数，主要是焊接电流、焊接速度、工作气体流量、保

护气体流量、电弧长度、喷嘴直径、喷嘴通道比和钨极的内缩量等，它们对焊缝的

形状和焊接质量都有影响。

常用的微束等离子弧焊的工艺参数见表1-1

表1-1

(4)微束等离子弧焊的技术要点

1)接头形式

接头形式根据板