等離子弧切割是現在不銹鋼加工中最常用的一種切割方法。等離子弧切割系利用高能量密度等離子弧和高速的等離子流，將熔化金屬從割口中吹走，形成連續割口。等離子弧切割速度快，沒有氧乙炔切割時對工件產生的燃燒，因此工件獲得的熱量相對較小，工件變形也小，適合于切割各種金屬材料。但由于等離子流速高，噪聲、煙氣和煙塵嚴重，工作衛生條件較差。

 等(deng)離子(zi)弧(hu)切(qie)割(ge)(ge)方法又分為一般等(deng)離子(zi)弧(hu)切(qie)割(ge)(ge)、水壓縮(suo)等(deng)離子(zi)弧(hu)切(qie)割(ge)(ge)、空氣(qi)等(deng)離子(zi)弧(hu)切(qie)割(ge)(ge)。

1. 一般等離子弧切割

  一般等離子弧切(qie)割(ge)（見圖6-15)金(jin)屬材料時(shi)(shi)，通常都采用(yong)轉移(yi)型電(dian)(dian)弧。一般的等離子弧不用(yong)保護氣(qi)體(ti)，工作(zuo)氣(qi)體(ti)和切(qie)割(ge)氣(qi)體(ti)從(cong)同(tong)一噴(pen)嘴內(nei)噴(pen)出(chu)。引弧時(shi)(shi)，噴(pen)出(chu)小氣(qi)流離子氣(qi)體(ti)作(zuo)為電(dian)(dian)離介質。切(qie)割(ge)時(shi)(shi)，則同(tong)時(shi)(shi)噴(pen)出(chu)大氣(qi)流氣(qi)體(ti)以排除熔化金(jin)屬，工作(zuo)氣(qi)體(ti)通常選用(yong)氮氣(qi)。

  圖6-15是雙氣(qi)(qi)(qi)流等離(li)子(zi)弧(hu)切割(ge)方法的(de)(de)原理圖。在等離(li)子(zi)弧(hu)周圍(wei)通有第(di)(di)(di)二路(lu)(lu)氣(qi)(qi)(qi)。中間的(de)(de)離(li)子(zi)氣(qi)(qi)(qi)通常為(wei)氮氣(qi)(qi)(qi)。外圈的(de)(de)第(di)(di)(di)二路(lu)(lu)氣(qi)(qi)(qi)根據切割(ge)工件材料選(xuan)用，可以(yi)是二氧化(hua)碳、空(kong)氣(qi)(qi)(qi)、氬氣(qi)(qi)(qi)或氫氣(qi)(qi)(qi)。第(di)(di)(di)二路(lu)(lu)氣(qi)(qi)(qi)可以(yi)使(shi)等離(li)子(zi)弧(hu)進一步壓縮，提高能(neng)量密度。切割(ge)碳鋼時，第(di)(di)(di)二路(lu)(lu)氣(qi)(qi)(qi)可選(xuan)用壓縮空(kong)氣(qi)(qi)(qi)以(yi)提高切割(ge)速(su)度。

  切割薄金(jin)屬板材時，可采用微束等離子弧以獲得(de)更窄的(de)割口。

2. 水壓縮等離子(zi)弧(hu)切割

  圖6-16是水壓(ya)縮等(deng)離(li)子(zi)弧(hu)(hu)切(qie)割(ge)(ge)(ge)方(fang)法的(de)(de)(de)原理圖。高(gao)壓(ya)水從槍體(ti)徑向通入，由噴嘴孔(kong)道(dao)噴出，與等(deng)離(li)子(zi)弧(hu)(hu)直接接觸。一(yi)(yi)方(fang)面強(qiang)烈壓(ya)縮等(deng)離(li)子(zi)弧(hu)(hu)，使其(qi)能量密度(du)提高(gao)；另一(yi)(yi)方(fang)面由于等(deng)離(li)子(zi)弧(hu)(hu)的(de)(de)(de)高(gao)溫而使水分解成(cheng)氫(qing)和氧，成(cheng)為切(qie)割(ge)(ge)(ge)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)部分。分解成(cheng)的(de)(de)(de)氧氣(qi)對(dui)切(qie)割(ge)(ge)(ge)碳鋼(gang)更(geng)有利，促進了(le)碳鋼(gang)的(de)(de)(de)燃燒。高(gao)速水流除沖刷(shua)切(qie)割(ge)(ge)(ge)熔化金屬外，對(dui)工(gong)(gong)件還有強(qiang)烈的(de)(de)(de)冷卻作(zuo)(zuo)用，所以割(ge)(ge)(ge)后工(gong)(gong)件熱變形小。水壓(ya)縮等(deng)離(li)子(zi)弧(hu)(hu)切(qie)割(ge)(ge)(ge)的(de)(de)(de)割(ge)(ge)(ge)口，比一(yi)(yi)般(ban)等(deng)離(li)子(zi)弧(hu)(hu)切(qie)割(ge)(ge)(ge)的(de)(de)(de)割(ge)(ge)(ge)口傾斜角度(du)小，割(ge)(ge)(ge)口窄(zhai)，割(ge)(ge)(ge)口質量好。這(zhe)種方(fang)法在(zai)水中切(qie)割(ge)(ge)(ge)工(gong)(gong)件時，水的(de)(de)(de)噴濺非(fei)常(chang)嚴重，所以一(yi)(yi)般(ban)切(qie)割(ge)(ge)(ge)在(zai)水槽(cao)中進行，工(gong)(gong)件位(wei)于水面下(xia)200mm左右。這(zhe)樣可以大大降低切(qie)割(ge)(ge)(ge)噪聲、煙(yan)(yan)氣(qi)和煙(yan)(yan)塵(chen)，并能吸收(shou)切(qie)割(ge)(ge)(ge)過程中所產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)強(qiang)烈弧(hu)(hu)光、金屬粒子(zi)、灰塵(chen)、煙(yan)(yan)氣(qi)、紫外線(xian)等(deng)，大大改(gai)善操作(zuo)(zuo)者的(de)(de)(de)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)條件。槍體(ti)下(xia)部可用陶瓷加工(gong)(gong)，減(jian)少了(le)產(chan)生(sheng)雙(shuang)弧(hu)(hu)的(de)(de)(de)可能性。

3. 空氣等(deng)離子弧(hu)切割(ge)

  圖(tu)6-17所(suo)示為空氣等離子弧切割方法的(de)原理圖(tu)。由于空氣對(dui)高溫狀態(tai)的(de)鎢會產生氧化反應，為此，空氣等離子弧切割采用(yong)了鋯、鉿或其(qi)他合金作為電極(ji)(ji)。為了提高電極(ji)(ji)使用(yong)壽命，電極(ji)(ji)一般(ban)做成直接水冷的(de)鑲嵌式(shi)形式(shi)，小電流切割時(shi)，也可不用(yong)水冷。

  空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)等(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)(zi)弧(hu)(hu)切(qie)割(ge)有兩種(zhong)(zhong)類型(xing)。圖6-17(a)所(suo)(suo)示為單一(yi)式空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)等(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)(zi)弧(hu)(hu)切(qie)割(ge)原(yuan)理圖，它(ta)利用(yong)(yong)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)縮(suo)機提供的(de)(de)壓(ya)(ya)縮(suo)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)作為工作氣(qi)(qi)(qi)(qi)體和排(pai)除熔化金屬的(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)流。這種(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)(de)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)等(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)(zi)弧(hu)(hu)切(qie)割(ge)的(de)(de)成(cheng)本(ben)低，氣(qi)(qi)(qi)(qi)體來源方(fang)(fang)便。壓(ya)(ya)縮(suo)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)在(zai)(zai)電(dian)弧(hu)(hu)中加熱(re)后分(fen)(fen)解(jie)和電(dian)離(li)(li)，生(sheng)成(cheng)的(de)(de)氧與(yu)切(qie)割(ge)金屬產生(sheng)化學放熱(re)反應，加快(kuai)了切(qie)割(ge)速度。充(chong)分(fen)(fen)電(dian)離(li)(li)的(de)(de)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)等(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)(zi)體的(de)(de)熱(re)焓值(zhi)高，因而電(dian)弧(hu)(hu)的(de)(de)能(neng)量大，與(yu)其他等(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)(zi)弧(hu)(hu)切(qie)割(ge)方(fang)(fang)法(fa)相比，其切(qie)割(ge)速度更快(kuai)，特(te)別適合于切(qie)割(ge)厚度在(zai)(zai)30mm以(yi)下(xia)的(de)(de)碳鋼，也(ye)可以(yi)切(qie)割(ge)銅(tong)、不(bu)銹(xiu)鋼、鋁及(ji)其他材料。但(dan)是這種(zhong)(zhong)切(qie)割(ge)方(fang)(fang)法(fa)的(de)(de)電(dian)極(ji)(ji)受到強(qiang)烈的(de)(de)氧化腐蝕，所(suo)(suo)以(yi)一(yi)般采(cai)用(yong)(yong)鑲嵌式純鋯(gao)、純鉿(jia)電(dian)極(ji)(ji)，而不(bu)能(neng)采(cai)用(yong)(yong)鎢(wu)電(dian)極(ji)(ji)或氧化物鎢(wu)電(dian)極(ji)(ji)。即便是采(cai)用(yong)(yong)鋯(gao)、鉿(jia)電(dian)極(ji)(ji)，它(ta)的(de)(de)工作壽命一(yi)般也(ye)只(zhi)在(zai)(zai)5~10h以(yi)內。

 另一種為(wei)復(fu)合(he)式空(kong)氣(qi)等離子(zi)弧切(qie)割(ge)，其切(qie)割(ge)原理(li)如圖6-17(b)所示。內噴嘴(zui)通入(ru)常用(yong)(yong)的(de)(de)惰性氣(qi)體，外噴嘴(zui)通入(ru)壓(ya)(ya)縮(suo)空(kong)氣(qi)。這樣，一方面利用(yong)(yong)壓(ya)(ya)縮(suo)空(kong)氣(qi)在(zai)切(qie)割(ge)區的(de)(de)化學(xue)放熱反(fan)應提高(gao)切(qie)割(ge)速度；另一方面又避免了空(kong)氣(qi)與電極(ji)的(de)(de)直接(jie)接(jie)觸(chu)，因(yin)而可采用(yong)(yong)純鎢電極(ji)或氧化物鎢電極(ji)，簡化了電極(ji)結構。