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。

 等離(li)(li)子(zi)(zi)弧切(qie)(qie)割(ge)方法又分為(wei)一般等離(li)(li)子(zi)(zi)弧切(qie)(qie)割(ge)、水壓(ya)縮(suo)等離(li)(li)子(zi)(zi)弧切(qie)(qie)割(ge)、空氣(qi)等離(li)(li)子(zi)(zi)弧切(qie)(qie)割(ge)。

1. 一般等離子弧切(qie)割

  一般等離(li)(li)子(zi)(zi)弧切割(ge)（見圖(tu)6-15)金(jin)屬(shu)(shu)材料時(shi)(shi)，通常(chang)都采用轉移型電弧。一般的等離(li)(li)子(zi)(zi)弧不(bu)用保護氣(qi)體(ti)(ti)，工作(zuo)氣(qi)體(ti)(ti)和切割(ge)氣(qi)體(ti)(ti)從同一噴嘴內噴出。引弧時(shi)(shi)，噴出小氣(qi)流離(li)(li)子(zi)(zi)氣(qi)體(ti)(ti)作(zuo)為(wei)電離(li)(li)介質。切割(ge)時(shi)(shi)，則同時(shi)(shi)噴出大氣(qi)流氣(qi)體(ti)(ti)以排除熔化金(jin)屬(shu)(shu)，工作(zuo)氣(qi)體(ti)(ti)通常(chang)選用氮氣(qi)。

  圖6-15是雙氣(qi)(qi)(qi)(qi)流等離(li)(li)子弧(hu)切(qie)割方法的原理圖。在等離(li)(li)子弧(hu)周圍通(tong)有第(di)二(er)(er)(er)路(lu)氣(qi)(qi)(qi)(qi)。中間(jian)的離(li)(li)子氣(qi)(qi)(qi)(qi)通(tong)常為氮氣(qi)(qi)(qi)(qi)。外圈的第(di)二(er)(er)(er)路(lu)氣(qi)(qi)(qi)(qi)根(gen)據切(qie)割工件材料選(xuan)用，可(ke)以是二(er)(er)(er)氧化碳、空氣(qi)(qi)(qi)(qi)、氬(ya)氣(qi)(qi)(qi)(qi)或(huo)氫氣(qi)(qi)(qi)(qi)。第(di)二(er)(er)(er)路(lu)氣(qi)(qi)(qi)(qi)可(ke)以使等離(li)(li)子弧(hu)進一步壓(ya)縮，提高(gao)能量密度。切(qie)割碳鋼時，第(di)二(er)(er)(er)路(lu)氣(qi)(qi)(qi)(qi)可(ke)選(xuan)用壓(ya)縮空氣(qi)(qi)(qi)(qi)以提高(gao)切(qie)割速度。

  切割薄金屬板材時，可(ke)采用微束(shu)等離(li)子弧以(yi)獲得更窄(zhai)的割口。

2. 水壓(ya)縮(suo)等離(li)子弧切割

  圖6-16是(shi)水(shui)壓縮等離(li)子(zi)弧(hu)(hu)(hu)切(qie)(qie)(qie)割(ge)方(fang)法的(de)(de)(de)原理圖。高(gao)壓水(shui)從(cong)槍體徑向通入，由(you)噴(pen)(pen)嘴(zui)孔道噴(pen)(pen)出，與等離(li)子(zi)弧(hu)(hu)(hu)直(zhi)接接觸(chu)。一(yi)(yi)方(fang)面強烈壓縮等離(li)子(zi)弧(hu)(hu)(hu)，使其能(neng)量(liang)密(mi)度提(ti)高(gao)；另一(yi)(yi)方(fang)面由(you)于等離(li)子(zi)弧(hu)(hu)(hu)的(de)(de)(de)高(gao)溫而(er)使水(shui)分(fen)解(jie)成(cheng)氫和(he)(he)氧(yang)，成(cheng)為切(qie)(qie)(qie)割(ge)氣體的(de)(de)(de)一(yi)(yi)部分(fen)。分(fen)解(jie)成(cheng)的(de)(de)(de)氧(yang)氣對(dui)(dui)切(qie)(qie)(qie)割(ge)碳鋼更有利，促(cu)進(jin)(jin)了碳鋼的(de)(de)(de)燃(ran)燒。高(gao)速(su)水(shui)流除沖刷切(qie)(qie)(qie)割(ge)熔化金屬外(wai)，對(dui)(dui)工(gong)件還有強烈的(de)(de)(de)冷卻作(zuo)用，所(suo)以割(ge)后工(gong)件熱(re)變(bian)形小(xiao)。水(shui)壓縮等離(li)子(zi)弧(hu)(hu)(hu)切(qie)(qie)(qie)割(ge)的(de)(de)(de)割(ge)口，比(bi)一(yi)(yi)般(ban)等離(li)子(zi)弧(hu)(hu)(hu)切(qie)(qie)(qie)割(ge)的(de)(de)(de)割(ge)口傾斜角(jiao)度小(xiao)，割(ge)口窄，割(ge)口質量(liang)好。這種方(fang)法在水(shui)中(zhong)切(qie)(qie)(qie)割(ge)工(gong)件時(shi)，水(shui)的(de)(de)(de)噴(pen)(pen)濺非常嚴重(zhong)，所(suo)以一(yi)(yi)般(ban)切(qie)(qie)(qie)割(ge)在水(shui)槽(cao)中(zhong)進(jin)(jin)行(xing)，工(gong)件位于水(shui)面下200mm左右(you)。這樣(yang)可(ke)以大大降低切(qie)(qie)(qie)割(ge)噪聲、煙(yan)氣和(he)(he)煙(yan)塵，并能(neng)吸(xi)收(shou)切(qie)(qie)(qie)割(ge)過(guo)程中(zhong)所(suo)產(chan)生的(de)(de)(de)強烈弧(hu)(hu)(hu)光、金屬粒子(zi)、灰塵、煙(yan)氣、紫外(wai)線等，大大改善(shan)操作(zuo)者的(de)(de)(de)工(gong)作(zuo)條件。槍體下部可(ke)用陶瓷加工(gong)，減少了產(chan)生雙弧(hu)(hu)(hu)的(de)(de)(de)可(ke)能(neng)性。

3. 空氣(qi)等離子(zi)弧(hu)切割

  圖(tu)6-17所示為(wei)空氣(qi)等離(li)子弧切割(ge)(ge)方法的原理(li)圖(tu)。由于空氣(qi)對高(gao)溫(wen)狀態(tai)的鎢(wu)會(hui)產生氧化反應(ying)，為(wei)此，空氣(qi)等離(li)子弧切割(ge)(ge)采用(yong)了鋯、鉿或其(qi)他合金作為(wei)電(dian)(dian)極。為(wei)了提高(gao)電(dian)(dian)極使用(yong)壽命，電(dian)(dian)極一般(ban)做(zuo)成直(zhi)接水冷的鑲嵌(qian)式形式，小電(dian)(dian)流(liu)切割(ge)(ge)時，也可不用(yong)水冷。

  空(kong)氣(qi)(qi)(qi)等(deng)離(li)子弧(hu)(hu)切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)有(you)兩(liang)種類型。圖6-17(a)所示為單(dan)一(yi)式(shi)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)等(deng)離(li)子弧(hu)(hu)切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)原理圖，它(ta)利(li)用空(kong)氣(qi)(qi)(qi)壓縮(suo)機(ji)提(ti)供(gong)的(de)(de)(de)壓縮(suo)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)作為工作氣(qi)(qi)(qi)體和(he)排除熔化(hua)金屬(shu)的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)流。這(zhe)種類型的(de)(de)(de)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)等(deng)離(li)子弧(hu)(hu)切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)的(de)(de)(de)成(cheng)本低，氣(qi)(qi)(qi)體來源(yuan)方便(bian)。壓縮(suo)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)在電(dian)(dian)弧(hu)(hu)中加熱后分解和(he)電(dian)(dian)離(li)，生(sheng)成(cheng)的(de)(de)(de)氧(yang)與切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)金屬(shu)產生(sheng)化(hua)學放熱反應，加快(kuai)了切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)速(su)度(du)。充分電(dian)(dian)離(li)的(de)(de)(de)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)等(deng)離(li)子體的(de)(de)(de)熱焓值高(gao)，因而電(dian)(dian)弧(hu)(hu)的(de)(de)(de)能量大，與其他等(deng)離(li)子弧(hu)(hu)切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)方法相(xiang)比，其切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)速(su)度(du)更快(kuai)，特別適合(he)于切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)厚度(du)在30mm以(yi)下的(de)(de)(de)碳鋼，也可以(yi)切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)銅(tong)、不(bu)銹(xiu)鋼、鋁及其他材料。但(dan)是這(zhe)種切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)方法的(de)(de)(de)電(dian)(dian)極受到強烈的(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)腐(fu)蝕，所以(yi)一(yi)般(ban)采(cai)用鑲嵌(qian)式(shi)純(chun)鋯(gao)、純(chun)鉿(jia)電(dian)(dian)極，而不(bu)能采(cai)用鎢(wu)電(dian)(dian)極或氧(yang)化(hua)物鎢(wu)電(dian)(dian)極。即便(bian)是采(cai)用鋯(gao)、鉿(jia)電(dian)(dian)極，它(ta)的(de)(de)(de)工作壽命一(yi)般(ban)也只在5~10h以(yi)內。

 另一種為復合式空(kong)氣等離子弧切割(ge)，其(qi)切割(ge)原理如圖6-17(b)所示(shi)。內噴(pen)嘴通入常用的(de)惰性氣體，外噴(pen)嘴通入壓縮空(kong)氣。這樣，一方(fang)面利用壓縮空(kong)氣在切割(ge)區的(de)化學放(fang)熱反(fan)應(ying)提高切割(ge)速度(du)；另一方(fang)面又避免了空(kong)氣與電極(ji)的(de)直接接觸，因(yin)而可采(cai)用純鎢(wu)電極(ji)或氧化物(wu)鎢(wu)電極(ji)，簡化了電極(ji)結(jie)構。