等离子弧焊接与切割ppt课件.ppt

《等离子弧焊接与切割ppt课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《等离子弧焊接与切割ppt课件.ppt（80页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、主 要 内 容第一节 等离子弧第二节 等离子弧焊接第三节 等离子弧堆焊与喷涂第四节 等离子弧切割,第七章 等离子弧焊接与切割,一、等离子弧的形成,第一节 等离子弧的形成及其特性,等离子体：物质存在的一种状态(右图）,等离子态及其形成过程（下图）,电子,正离子,中性的原子,分子,是一种压缩电弧（相对于自由电弧如TIG电弧而言） 自由电弧电流增大，弧柱直径增大，二者不能独立调节，所以电流密度、能量密度和温度的增加受限。 压缩电弧电流增大，但弧柱直径不能相应增大，则能量密度、温度、等离子体流速显著增大。,1、等离子弧（Plasma arc）,如何压缩？ 途径：将电极内缩于导电喷嘴内部，产生三种压缩作

2、用,电弧通过小孔,机械压缩（前提）,热收缩（主因）,离子气冷却,2、等离子弧的形成原理,结果：电弧直径变小、温度升高、能量密度增大,电磁收缩,通电导体间相互吸引力产生，使弧柱变得更细。,3、等离子弧的影响因素,等离子弧是压缩电弧，其压缩程度直接影响等离子弧的温度、能量密度、弧柱挺度和电弧压力。,等离子弧电流,喷嘴孔道形状和尺寸,当电流增大时，弧柱直径也要增大。因电流增大时，电弧温度升高，气体，电离程度增大，因而弧柱直径增大。如果喷嘴孔径不变，则弧柱被压缩程度增大。,离子气体的种类及流量,喷嘴孔道形状和尺寸对电弧被压缩的程度只有较大的影响，特别是喷嘴孔径对电弧被压缩程度的影响更为显著。在其它条件

3、不变的情况下，随喷嘴孔径的减小，电弧被压缩程度增大。,在一定范围内，气体的携热性越强、流量越大，压缩程度越高，也有利于电弧的稳定。常用的氢、氮、氩三种气体中对电弧的冷却作用随氩氮氢顺序递增。,改变和调节这些因素可以改变等离子弧的特性，使其压缩程度适应于切割、焊接、堆焊或喷涂等方法的不同要求。 喷嘴孔径、电流大小、气体流量的配合可参见下表。,1. 温度高、能量密度大：2400050000K、105108W/cm2（TIG电弧相应为1000024000K、104w）,2. 能量分布均衡：在整个弧长上温度均衡，靠弧柱加热 3. 挺度好、冲力大：扩散角小，对弧长波动不敏感 4. 稳定性好：电流小至0.

4、1A电弧仍稳定燃烧,二、等离子弧的特性,非转移型：电弧在钨极和喷嘴之间形成后，在高速气流作用下冲出喷嘴（也叫等离子焰）转移型 ：电弧先在钨极和导电喷嘴间引燃，转移到工件上形成新的导电回路后，切断钨极与导电嘴之间的电弧。混合型：同时保持转移弧与非转移弧（电弧转移到工件后不切断钨极与导电嘴之间的电弧）,三、等离子弧的类型及应用,四、等离子弧的双弧现象及防止,1双弧现象及危害 在使用转移型等离子弧进行焊接或切割过程中，由于某些原因在钨极和喷嘴及喷嘴和焊件之间产生与主弧并列的电弧，这种现象就称为等离子弧的双弧现象。,双弧的危害,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。,破坏等离子弧的稳定

5、性,焊接熔透能力降低，切割厚度减小,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。,容易烧坏喷嘴,双弧一旦产生，喷嘴就有并列弧的电流通过。此时等离子弧和喷嘴内孔壁之间的冷气膜又受到破坏，因而使喷嘴受到强烈加热，故容易烧坏喷嘴，使焊接或切割工作无法进行。,2形成双弧的原因,过度压缩，冷却不够,冷气膜的阻滞作用被击穿时，绝热和绝缘作用消失，就会产生双弧现象。,绝热,冷气膜,绝缘,3防止双弧的措施,双弧的形成主要是喷嘴结构设计不合理或工艺参数选择不当造成的。,正确选择电流,选择合适的离子气成分和流量,一定尺寸的喷嘴，电流应小于许用电流，特别注意减少转移弧

6、时的冲击电流。,采用冷却作用强（Ar+H2)和增大离子气量可减小双弧产生。,喷嘴结构设计合理,喷嘴孔道不能太长；电极和喷嘴应尽可能对中；电极内缩量不能太大。,喷嘴的冷却效果,喷嘴应具有良好的冷却,喷嘴端面至焊件表面距离不能过小,过小使等离子弧的热量从焊件表面反射到喷嘴端面，喷嘴温度升高。,第二节 等离子弧焊,等离子弧焊-利用等离子弧作热源，加热并熔化母材金属，使之形成焊接接头的焊接方法。（PAW）,一、等离子弧焊的基本方法及应用按焊缝成型原理等离子弧焊分为：,穿孔型等离子弧焊,熔透型等离子弧焊,微束等离子弧焊,脉冲等离子弧焊、交流等离子弧焊、熔化极等离子弧焊等。,（1）原理,1穿孔型等离子弧焊

7、（穿孔型、小孔型）,小孔焊接示意图,焊接时小孔的照片,2004年华恒公司不锈钢PAW的小孔（上：正面、左：背面）,2004年华恒公司不锈钢PAW的焊缝（左：背面/单面焊双面成形 下：正面）,100500A转移弧，材料/板厚合适时，无须衬垫，悬空即可单面焊双面成形。不锈钢38mm、钛合金12mm以下、低碳钢或低合金结构钢及铜、黄铜、镍及镍合金的对接26mm.当厚度大于上述范围时，需开V形坡口进行多层焊。 优点：厚板可实现单道焊接；对接焊不开坡口，焊前对工件坡口加工量减少 ；焊缝对称，焊接横向变形小；孔隙率低。 缺点：焊接可变参数多，规范区间窄；厚板焊接时，对操作者的技术水平要求较高，并且小孔法仅

8、限于自动焊接；焊枪对焊接质量影响大，喷嘴寿命短；除铝合金外，大多数小孔焊仍限于平焊位置。,（2）穿孔型等离子弧焊的特点,2熔透型等离子弧焊,采用较小的焊接电流和较低的离子气流量，采用混合型等离子弧焊接的方法。在焊接过程中不形成小孔效应。,（1）原理,30100A混合弧。材料、板厚、接头形式不限，可单面焊双面成形、多层多道焊，对参数的要求不严格，易于实现，与TIG焊类似。 主要用于薄板（0.52.5mm以下）的焊接、多层焊封底焊道以后各层的焊接以及角焊缝的焊接。,（2）熔透型等离子弧焊的特点,3微束等离子弧焊,微束等离子弧焊-焊接电流在30A以下的等离子弧焊通常称为微束等离子弧焊。,微束等离子弧

9、焊通常采用混合型等离子弧，采用二个独立焊接电源。,主弧电源,维弧电源,向钨极与喷嘴之间的非转移弧供电，维弧电流一般为25A，维弧电源的空载电压一般90V，以便引弧。,向钨极焊件间的转移弧(主弧)供电，以进行焊接。,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。,上述三种等离子弧焊方法均可采用脉冲电流，借以提高焊接过程的稳定性，此时称为脉冲等离子弧焊。脉冲等离子弧焊易于控制热输入和熔池，适于全位置焊接，并且其焊接热影响区和焊接变形都更小。尤其是脉冲微束等离子弧焊，特点更突出，因而应用较广。交流等离子弧焊具有阴极清理作用，主要用来焊接铝

10、、镁及其合金。熔化极等离子弧焊实质上是一种等离子弧焊和MIG焊组合在一起的联焊方法。这两种方法特点不突出，目前用的尚不多。,二、等离子弧焊设备,组成,焊接电源,控制系统,焊枪,供气系统,供水系统,手工焊设备,自动焊设备,自动焊设备除上述部分外，还有焊接小车和送丝机构（焊接时需要加填充金属）。,大电流等离子弧焊（151） 微束等离子弧焊（152）,1. 焊接电源：应具有陡降或垂降特性，空载电压较高（纯氢气作离子气时需80V左右；用氩气加氢气的混合气体作离子气时，需要110120V。） 通常带有高频引弧和电流衰减装置。,2. 焊枪：结构组成如下图压缩喷嘴：最通用的材料是纯铜 电极：等离子弧焊枪所采

11、用的电极材料与钨极氩弧焊相同，有钨棒和镶嵌式电极两种。 压缩喷嘴属易损件，按既定规格选用,3气路和水冷系统,焊接区保护气,背面保护气,离子气,为保证引弧和收弧处的焊缝质量，离子气分两路供给，其中一路经放气阀放入大气，以实现离子气衰减。,为延长喷嘴及电极的使用寿命，以及对等离子弧产生良好的热收缩效应，等离子弧焊机必须具有合适的水冷。,直接冷却,间接冷却,冷却水从上枪体进入，从下枪体流出,喷嘴及电极分别进行水冷却，冷却效果好，一般都用在具有镶嵌式电极的焊枪结构中。,4控制系统,等离子弧焊设备的控制系统一般包括高频引弧电路、拖动控制电路、延时电路和程序控制电路等部分。,控制系统应具备的功能： 1)可

12、预调气体流量并实现离子气流的衰减。 2)焊前能进行对中调试。 3)调节焊接小车行走速度及填充焊丝的送进速度。 4)提前送气，滞后停气。 5)可靠的引弧及转换。 6)实现起弧电流递增，熄弧电流递减。 7)无冷却水时不能开机。 8)发生故障及时停机。,三、等离子弧焊工艺,容易得到均匀的焊缝成形,可以焊接超薄件,可减少钨极烧损和防止焊缝金属夹钨,1等离子弧焊的工艺特点,等离子弧焊熔透能力强,等离子弧的温度高、能量密度大,提高了焊接生产率，而且可减小熔宽、增大熔深，因而可减小热影响区宽度和焊接变形。,等离子弧的形态近似圆柱形，挺度好，因此当弧长发生波动时对焊缝成形的影响较小,等离子弧的稳定性好，使用很

13、小的焊接电流也能保证电弧的稳定,钨极内缩在喷嘴里面，焊接时钨极与焊件不接触,2等离子弧焊工艺,(1)接头形式 用于等离子弧焊接的通用接头形式为I形对接接头、开单面V形和双面V形坡口的对接接头以及开单面U形和双面U形坡口的对接接头。除此之外，也可用角接接头和T形接头。,1)厚度大于1.6mm但小于所列厚度值的工件，可不开坡口，采用小孔法单面一次焊成。,2)厚度较大的焊件，需开坡口进行多层焊 第一层采用穿透型焊，坡口钝边5mm，坡口角度小，以后采用熔透型焊接法。,3）0.0251.6mm焊件，通常采用微束等离子弧焊,常用接头形式如图。焊接时要采用可靠的焊接夹具，以保证工件的装配质量。装配间隙和错边

14、量越小越好。,穿透型等离子弧焊，影响小孔稳定性的主要焊接参数：,焊接电流,离子气种类及流量,焊接速度,喷嘴孔径,过大过小都不能实现穿透法焊接，过大还会引起双弧,应用最广的离子气是氩气，流量足够，太大离子弧的冲力过大将熔池金属冲掉,焊接速度的确定，取决于焊接电流和离子气流量,喷嘴高度,喷嘴高度应保持在38mm较为合适,保护气成分及流量,大电流等离子弧焊时保护气与离子气成分应相同，否则会影响等离子弧的稳定性。保护气一般采用氩气，穿孔法焊接时，保护气流量一般选择1530Lmin。,(2)焊接工艺参数的选择,建议工艺方案： （1）对接接头，若材料/厚度合适，可用穿孔焊法，否则用熔入型焊法或穿孔焊打底+

15、熔入型填充盖面。（2）其它接头形式：用熔入型焊法（3）细薄零件：用微束熔入型弧焊法，离子气对不同材料最好用不同的混合气。（4）如有可能，尽量脉冲电流焊接。,焊材选用： 填充金属的主要成分与被焊母材相同。,Ar+H2：焊接奥氏体不锈钢、镍基合金及铜镍合金时，H2 在7.5%以下。小孔焊接时，H2范围为5%15%。 工件越薄，允许H2的比例越大。如小孔法焊6.4mm 不锈钢时，加H2为5%，而进行3.8mm不锈钢管道高 速焊时，允许加H2达15%使用Ar+H2作离子气时，由 于电弧温度较高，应降低喷嘴孔径的额定电流。,气体：包括离子气和保护气。离子气是惰性的，保护 气允许添加活性气体。大电流焊接时

16、，离子气 与保护气成分应相同。,Ar：用于焊接碳钢、高强度钢及活性金属，如钛、钽及 锆合金。,Ar+He：He超过75%时，其性能基本与纯He相同。,Ar+CO2：小电流焊接低碳钢及低合金钢时，允许添加 活性气体，其流量在1015L/min之内 。,He：纯He仅用于熔透法焊接，如焊铜。,大电流及小电流条件下等离子弧焊接用气体选择,手工熔透法焊接的最佳电流范围是0.150A。当电流超过50A，使用手工氩弧焊更为经济。,自动熔透法焊接工艺应用广泛。 控制起弧电流、电流上升、脉冲电流、电流衰减、引弧电流。 小孔法只能采用自动焊。需要精确地控制起弧与收弧、离子气流量、焊接电流、焊接速度等工艺参数。

17、环缝焊接时，电流离子气量递增，递减。 离子气流量、焊接电流和焊接速度这三者之间要有适当的匹配。,小 结：,堆焊(overlaying & surfacing)：用焊接的方法，在零件表面堆敷一层具有特别性能 的材料。（目的不是为了连接零件，而是为了使零件获得耐磨，耐蚀或耐热的表面性能）。,第三节 等离子弧堆焊与喷涂,对堆焊的要求：稀释率低、焊层薄、熔敷率高，等离子弧焊能较好地满足堆焊以上的要求，尤其是可以用粉未进行堆焊，因而是一种较好的堆焊方法。,一、等离子弧堆焊,等离子弧堆焊-利用等离子弧作热源将堆焊材料熔敷在基体金属表面上，从而获得与母材相同或不同成分、性能堆焊层的工艺方法。,1等离子弧堆焊

18、原理及特点,（1）等离子弧堆焊的基本原理：,以转移型等离子弧作热源、多采用直流正极性接法。使金属表面获得与其基体金属呈冶金结合的堆焊层，用以提高焊件的耐磨性、耐蚀性、耐高温性能，或用以弥补已磨损工件的尺寸、被腐蚀工件表面的蚀坑、麻点，达到修旧利废的目的。,堆焊时要求母材熔深尽可能浅，以减小母材对堆焊金属的稀释率。,稀释率-熔敷金属被稀释的程度，用母材或预先堆焊层金属在焊道中所占的百分比来表达。,（2）等离子弧堆焊的主要优点,熔敷速度较高,可进行连续的自动堆焊,成本较低,稀释率较低,可以在530的较大范围内调节。,粉末等离子堆焊可达6.8kgh，双热丝堆焊可达27kgh。,填充金属的形态可以是丝

19、，也可以是粉，因而可以进行连续的自动堆焊。,较薄的堆焊层金属即可满足化学成分的要求。,堆焊层的质量优良,通过焊枪的摆动，可以在很大范围内调整堆焊焊道的宽度(660mm)，堆焊层的质量优良。,等离子弧堆焊与其它堆焊方法的比较见下表。,等离子弧堆焊的应用范围：能迅速顺利地堆焊难熔材料，稀释率和表面形状易于控制（稀释率最低可到约5%、堆层厚0.58mm、焊道宽340mm）；设备复杂、堆焊成本高，噪音、紫外线、臭氧较强。适用于质量要求高、批量大的零件表面堆焊。 目前在石油、冶金，造船、军工、化工、矿山机械、阀门等行业得到广泛应用，并取得了巨大的经济效益。,2.等离子弧堆焊方法及应用,预制型等离子弧堆焊

20、,热丝等离子弧堆焊,冷丝等离子弧堆焊,手工送棒或自动送丝（带），在工艺和堆焊层质量上都较稳定，应用于各种阀门耐磨、耐蚀零件的堆焊。,预制型等离子弧堆焊是将堆焊合金预先制成环状或其它所需的形状放置在零件的堆焊部位，然后再用等离子弧加热熔化而形成堆焊层。熔敷率提高和稀释率降低显著，可减少气孔倾向，适用于大面积的堆焊。,将堆焊合金预制成形后置于堆焊部位，然后以等离子弧熔化形成堆焊层，适用于形状简单、批量大的零件，如发动机排气阀密封面等的堆焊。,粉末等离子弧堆焊,粉末来源广、种类多，熔敷率高、稀释率低、堆焊层质量好，工艺过程稳定，易于机械化、自动化；广泛应用于各种阀门密封面、石油钻杆、模具刃口等的强化

21、与修复。,热丝法等离子弧堆焊,热丝法等离子弧堆焊通常采用转移弧，用直流正极性堆焊，等离子气和保护气均为氩气。,粉末等离子弧堆焊,对于硬而脆的堆焊材料，如硬质合金，很难加工成焊丝，这时可以将其制成粉末，进行粉末等离子弧堆焊。粉末等离子弧堆焊是将合金粉末装入送粉器中，利用等离子弧的热能将其熔敷到工件表面形成堆焊层的工艺方法。粉末等离子弧堆焊也称为等离子弧喷焊。其优点是堆焊层稀释率低，质量好，生产效率高，便于自动化。目前应用较广泛。粉末等离子弧堆焊多采用混合型等离子弧，需要两台垂直陡降或下降特性的直流电源独立供电。,粉末等离子弧堆焊的主要优点如下：,堆焊层厚度可调,焊道宽度易控,可以堆焊任何金属,特

22、别是硬、脆、无法加工成丝或不能加工成盘状焊丝的金属都可加工成球形粉末而进行粉末等离子弧堆焊。,一般为0.46.3mm,通过摆动或不摆动焊枪，焊道宽度可为1.244mm。,稀释率可调,堆焊层的稀释率较低并可在较大范围内调节，稀释率为530，熔敷率为0.456.8kgh。,堆焊层表面平整光滑，加工量小,对塑性较好的焊材，用填丝等离子弧堆焊，且多用热丝法。对硬脆的焊材用粉未等离子弧堆焊(等离子弧喷焊)，使用双电源的混合型等离子弧更好。,二、等离子弧喷涂,1.等离子弧喷涂的原理等离子弧喷涂是利用等离子弧的高温、高速焰流，将粉末喷涂材料加热和加速后再喷射、沉积到工件表面上形成特殊涂层的一种热喷涂方法。

23、图为等离子喷涂原理示意图。,热喷涂是现代机械制造和设备维修中广泛应用的一项表面工程技术，具有零件受热小、基体组织不改变、零件变形小、涂层性能广泛等优点。,喷涂不是焊接，因为喷涂层与工件的结合主要是机械结合。,2.等离子弧喷涂的特点：,可对金属和非金属工件进行喷涂,涂层致密度和结合强度高，喷涂生产率高,喷涂的材料不受限制,由于喷涂时使用非转移型等离子弧，工件不接电源，因此，可对金属和非金属工件进行喷涂。可喷涂金属涂层，也可喷涂非金属涂层（如碳化物、氧化物、硼化物等）。,涂层质量好,采用惰性气体保护，涂层质量好，且可喷涂活泼易氧化的金属材料。,等离子弧温度高，可熔化任何固体材料，因此可喷涂的材料几

24、乎不受限制，尤其适合高熔点材料的喷涂。,涂层稀释率,工件基体加热温度低，不发生组织和性能变化，涂层稀释率很低(几乎为零)。,粉末等离子弧喷涂的缺点是：涂层与工件表面呈机械结合，结合强度不高；涂层的使用性能取决于喷涂的粉末材料。,同样作为一项表面工程技术，喷涂与堆焊的比较见下表。,按热源分，热喷涂主要有三种：,火焰喷涂，包括,粉末火焰喷涂,丝极火焰喷涂,3.热喷涂种类,电弧喷涂（丝极）,等离子弧喷涂（粉末）,等离子弧的喷涂具有其它喷涂方法的不具备的优势，因而应用广泛（原理如上图）喷涂材料几乎不受限制（可喷涂非金属）；不改变基体的热处理状态、焊件无变形；涂层薄而致密，结合强度高；工艺稳定、生产率高

25、。,超音速等离子弧喷涂电弧速度高达3600m/s，温度可达18000，可喷涂的材料包括各种金属、合金、碳化物和陶瓷材料等100多种，沉积率达90%，涂层性能优于普通等离子弧喷涂。,低压等离子弧喷涂在约5KPa的（保护气氛低真空）环境下进行喷涂。等离子射流延长，有利于熔化；颗粒飞行阻力小、速度高，有利于沉积和结合；工件可预热而不氧化，孔隙率可低至1%以下。,等离子弧喷涂的一些应用实例,第四节 等离子弧切割,等离子弧切割-利用高温高冲力的等离子弧作为热源，将被切割工件局部熔化，并立即吹除，随着割炬向前移动而形成狭窄切口来完成切割过程的切割方法。国际统称为PAC (Plasma Arc Cuttin

26、g)。,等离子弧切割与氧气的切割的不同,氧气切割,等离子弧切割,氧化切割,熔化切割,氧气切割不能切割熔点高、导热性好、氧化物熔点高和粘滞性大的材料。,等离子弧的温度高(可达50000K)，目前所有金属材料及非金属材料都能被等离子弧熔化切割。,一、等离子弧切割原理及特点,1. 切割原理：熔化,转移弧,适用于金属材料切割.,非转移弧,既可用于非金属材料切割，也可用于金属材料切割，但由于工件不接电源。电弧挺度差，故能切割的金属材料厚度较小。,2. 特点,切割速度快,是目前常用的切割方法中切割速度最快的。,适应性好,由于等离子弧的温度高、能量集中，所以能切割大部分金属材料，如不锈钢、铸铁、铝、镁、铜等

27、。在使用非转移型等离子弧时还能切割非金属材料，如石块、耐火砖、水泥块等。,切口质量好,等离子弧切割切口窄而平整，产生的热影响区和变形都比较小，所以切割边可直接用于装配焊接。,与等离子弧焊接设备大致相同，由电源、控制系统、割枪、供气和供水系统等组成，其中空气等离子弧切割机（LGK系列）应用最广泛。,二、等离子弧切割设备,1.电源：等离子弧切割采用具有陡降或恒流外特性的直流电源。电源空载电压一般为切割时电弧电压的两倍，常用切割电源空载电压为150400V。空气等离子弧切割一般要配用大于1.5kW的空气压缩机。 逆变电源将是切割电源的发展方向。,2.割枪：与焊枪相似，一般60A以下割枪多采用风冷结构

28、，60A以上割枪多采用水冷结构。割枪中的电极可采用纯钨、钍钨、铈钨棒，也可采用镶嵌式电极。空气等离子弧切割时，采用镶嵌式锆或铪电极。,等离子弧切割用喷嘴与焊接用喷嘴的尺寸比较,三、等离子弧切割工艺,离子气的种类和流量,离子气的作用是压缩电弧，防止钨极氧化，吹掉割缝中的熔化金属，保护喷嘴不被烧坏。切割100mm以下的不锈钢、铝等材料时用N2或N2+ Ar,厚度大于100mm用Ar+35%H2。切割厚度小于100mm的不锈钢时，气体流量一般为25003500 Lh；切割厚度大于100mm的不锈钢时，气体流量一般为4000Lh。,喷嘴,喷嘴孔径的大小应根据切割工件厚度和气体种类确定。使用Ar+ N2

29、混合气体时，喷嘴孔径可适当小一些，使用N2时应大一些。,空载电压,一般不低于150V，切割厚度大的工件空载电压必须在220V以上，最高可达400V。,电流与电压,I=(30100) d，切割大厚度工件时，以提高切割电压最为有效。切割电压不大于空载电压的23。,切割速度,切割速度应根据等离子弧功率、工件厚度和材质来确定。铝的熔点低，切割速度应快些；钢的熔点较高，切割速度应较慢；铜的导热性好，散热快，故切割速度应更慢些。,喷嘴高度,一般在手工切割时取喷嘴高度为810mm；自动切割时取68mm。,提高切割质量的途径：,切口宽度和平直度,为氧气切割的1.52.0倍，25mm以下不锈钢或铝材，用小电流可

30、得到平直度高的切口，8mm以下板材切口不需加工。,切口毛刺的消除,避免双弧,大厚板切割,提高切割功率，增大离子气流量，采用电流递增或分级转弧，切割前预热等办法。,消除不锈钢切口毛刺可采用增大等离子弧功率、选择合适的离子气流量、保证钨极与喷嘴同心、选择合适的切割速度等方法。切割铜、铝等导热性好的材料时，不易产生毛刺,良好的切割质量应该是切口面光洁、切口窄，切口上部呈直角、无熔化圆角，切口下部无毛刺(熔瘤)。,对于确定厚度的板材，切割电流越大，则切割速度越快。高切割速度使切口变窄、热影响区减小。应尽可能选择大的切割速度。切割大厚度工件时，提高切割电压更为有效。,建议：(1)常用结构材料用空气等离子

31、弧切割，不考虑 用其它气体；(2)大厚度板材的批量切割，宜用（数控）自动 等离子弧的水下切割（水再压缩等离子弧切 割）。,等离子弧切割过程中会产生噪音、烟尘、弧光及金属蒸气等公害，对环境造成严重的污染，在大电流切割或切割有色金属时情况尤为严重。除水再压缩等离子弧切割外，水面上切割及水面下切割也是抑制污染的方法。,等离子弧的焊接与切割的安全问题：,（2）等离子弧较其它电弧的光辐射强度更大，尤其是紫外线强度，除罩黑色目镜外，最好加上吸收紫外线的专门镜片。,（1）等离子弧焊接和切割用电源的空载电压较高，有电击的危险。电源在使用时必须可靠接地，焊枪枪体或割枪枪体与手触摸部分必须可靠绝缘。,（3）等离子

32、弧会产生高强度、高频率的噪声，尤其采用大功率等离子弧切割时，其噪声更大。,等离子弧焊接和切割过程伴随有大量气化的金属蒸气、臭氧、氮化物等，应有良好的通风设备、措施。 一般手工切割或自动切割工作台附近要配备抽风系统，但排出的废气仍然对环境造成污染。 切割时，在栅格工作台下方还可安置排风装置，也可以采取水中切割方法。,（4）等离子弧焊接和切割都采用高频振荡器引弧，应注意高频电磁场的生理伤害。,四、其它等离子弧切割形式：,双气流等离子弧切割：电弧得到进一步的压缩，有利于吹除割渣，具有双弧倾向小、切割速度快、切口上沿圆度小等优点。离子气一般用氩、氮或氩+氢，外层气体根据所切金属选用，如切割普通钢材可用

33、空气、氧气或氮气，切割不锈钢可用氮气、二氧化碳或氩+氢，切割铝合金可用氩+氢、氮气或二氧化碳。,水射流等离子弧切割：以高速水流射向电弧，使电弧再次受到强烈压缩，温度随之可升达30000 。离子气通常用N2。具有切口质量高、喷嘴损耗少、可提高切割速度、双弧倾向小等优点。,氧流等离子弧切割：氧的燃烧作用，可以增加切割速度。,水幕等离子弧切割：可将等离子弧置于水幕中或直接将工件置于5075mm的水下，可获得以下好处：烟雾减少、喷嘴寿命增加、噪音降低。例如水幕可将115dB的噪音降低至96dB，水下切割可降低至8552dB。水幕等离子弧切割的压缩程度、切口质量和切割速度提高不显著。,以径向旋转的氧气流加强电弧的收缩，有的还以另一路气流从喷嘴下部向电弧喷射，甚至用外加的磁场使电弧进一步收缩，使电弧更稳定，可获得以下好处：HAZ窄、变形小，切口窄，切割精度介于普通PAC与激光切割之间。,缺点主要在于最大切割厚度限于6mm以下，切割速度低于普通PAC，仅达到激光切割的6080%。,高精度等离子弧切割（HTPAC）：,