等離子弧切割是現在不(bu)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。

 等離子(zi)弧(hu)切割(ge)(ge)方法又分為一般等離子(zi)弧(hu)切割(ge)(ge)、水壓(ya)縮(suo)等離子(zi)弧(hu)切割(ge)(ge)、空(kong)氣等離子(zi)弧(hu)切割(ge)(ge)。

1. 一般等離子弧(hu)切割(ge)

  一(yi)般等(deng)離子(zi)弧(hu)切(qie)割(ge)(ge)（見圖(tu)6-15)金屬材料(liao)時(shi)，通常(chang)都采用(yong)轉移型電(dian)弧(hu)。一(yi)般的等(deng)離子(zi)弧(hu)不用(yong)保護(hu)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)，工作(zuo)(zuo)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)和切(qie)割(ge)(ge)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)從同一(yi)噴(pen)嘴內噴(pen)出(chu)。引弧(hu)時(shi)，噴(pen)出(chu)小氣(qi)(qi)(qi)(qi)流(liu)離子(zi)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)作(zuo)(zuo)為電(dian)離介質。切(qie)割(ge)(ge)時(shi)，則同時(shi)噴(pen)出(chu)大氣(qi)(qi)(qi)(qi)流(liu)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)以排除(chu)熔化金屬，工作(zuo)(zuo)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)通常(chang)選(xuan)用(yong)氮氣(qi)(qi)(qi)(qi)。

  圖(tu)6-15是(shi)雙氣(qi)(qi)流等(deng)離(li)子弧(hu)切割(ge)(ge)(ge)方法的原理圖(tu)。在(zai)等(deng)離(li)子弧(hu)周圍通有第二路(lu)氣(qi)(qi)。中間的離(li)子氣(qi)(qi)通常為氮氣(qi)(qi)。外圈的第二路(lu)氣(qi)(qi)根(gen)據(ju)切割(ge)(ge)(ge)工(gong)件材料(liao)選用，可(ke)以是(shi)二氧(yang)化碳、空氣(qi)(qi)、氬氣(qi)(qi)或(huo)氫氣(qi)(qi)。第二路(lu)氣(qi)(qi)可(ke)以使等(deng)離(li)子弧(hu)進一步壓縮，提高能量密度(du)。切割(ge)(ge)(ge)碳鋼(gang)時，第二路(lu)氣(qi)(qi)可(ke)選用壓縮空氣(qi)(qi)以提高切割(ge)(ge)(ge)速度(du)。

  切(qie)割薄金屬板材時(shi)，可采用微(wei)束等離子弧以獲(huo)得更窄(zhai)的割口。

2. 水壓(ya)縮等離(li)子弧切割

  圖(tu)6-16是水(shui)(shui)壓(ya)縮(suo)等(deng)離子弧(hu)(hu)切(qie)割(ge)(ge)(ge)方(fang)法的(de)原理圖(tu)。高壓(ya)水(shui)(shui)從(cong)槍(qiang)(qiang)體徑向(xiang)通(tong)入(ru)，由(you)噴嘴孔道噴出，與等(deng)離子弧(hu)(hu)直接接觸。一(yi)(yi)方(fang)面(mian)強烈(lie)壓(ya)縮(suo)等(deng)離子弧(hu)(hu)，使其(qi)能量密度提高；另一(yi)(yi)方(fang)面(mian)由(you)于等(deng)離子弧(hu)(hu)的(de)高溫而使水(shui)(shui)分(fen)解(jie)成(cheng)氫和氧，成(cheng)為切(qie)割(ge)(ge)(ge)氣(qi)體的(de)一(yi)(yi)部分(fen)。分(fen)解(jie)成(cheng)的(de)氧氣(qi)對(dui)切(qie)割(ge)(ge)(ge)碳鋼(gang)更有(you)利，促(cu)進了碳鋼(gang)的(de)燃燒。高速水(shui)(shui)流除沖刷切(qie)割(ge)(ge)(ge)熔化金屬外，對(dui)工件(jian)還有(you)強烈(lie)的(de)冷卻作(zuo)用(yong)，所以(yi)割(ge)(ge)(ge)后(hou)工件(jian)熱變(bian)形小。水(shui)(shui)壓(ya)縮(suo)等(deng)離子弧(hu)(hu)切(qie)割(ge)(ge)(ge)的(de)割(ge)(ge)(ge)口(kou)，比一(yi)(yi)般等(deng)離子弧(hu)(hu)切(qie)割(ge)(ge)(ge)的(de)割(ge)(ge)(ge)口(kou)傾斜角度小，割(ge)(ge)(ge)口(kou)窄，割(ge)(ge)(ge)口(kou)質量好。這種方(fang)法在水(shui)(shui)中切(qie)割(ge)(ge)(ge)工件(jian)時，水(shui)(shui)的(de)噴濺非常嚴重(zhong)，所以(yi)一(yi)(yi)般切(qie)割(ge)(ge)(ge)在水(shui)(shui)槽中進行(xing)，工件(jian)位(wei)于水(shui)(shui)面(mian)下(xia)200mm左右。這樣可以(yi)大大降低(di)切(qie)割(ge)(ge)(ge)噪聲、煙(yan)(yan)氣(qi)和煙(yan)(yan)塵，并(bing)能吸(xi)收切(qie)割(ge)(ge)(ge)過程中所產(chan)生(sheng)的(de)強烈(lie)弧(hu)(hu)光、金屬粒子、灰塵、煙(yan)(yan)氣(qi)、紫外線等(deng)，大大改善操作(zuo)者的(de)工作(zuo)條件(jian)。槍(qiang)(qiang)體下(xia)部可用(yong)陶瓷(ci)加工，減少了產(chan)生(sheng)雙弧(hu)(hu)的(de)可能性。

3. 空氣等離子弧(hu)切割(ge)

  圖6-17所示為(wei)空氣等(deng)(deng)離子(zi)弧切(qie)割方法的原理圖。由(you)于空氣對(dui)高溫(wen)狀(zhuang)態(tai)的鎢會(hui)產生氧化(hua)反應(ying)，為(wei)此，空氣等(deng)(deng)離子(zi)弧切(qie)割采用了鋯、鉿(jia)或其他合金作為(wei)電極。為(wei)了提高電極使用壽命，電極一般做成(cheng)直接水(shui)冷(leng)的鑲嵌式形(xing)式，小電流切(qie)割時，也可不用水(shui)冷(leng)。

  空(kong)氣(qi)等離子(zi)弧切(qie)割(ge)(ge)有兩(liang)種類(lei)型(xing)。圖6-17(a)所示為單一式空(kong)氣(qi)等離子(zi)弧切(qie)割(ge)(ge)原(yuan)理圖，它(ta)利用(yong)空(kong)氣(qi)壓縮(suo)(suo)機提供的(de)(de)(de)壓縮(suo)(suo)空(kong)氣(qi)作(zuo)為工(gong)作(zuo)氣(qi)體(ti)(ti)和排除熔化(hua)金屬(shu)的(de)(de)(de)氣(qi)流。這種類(lei)型(xing)的(de)(de)(de)空(kong)氣(qi)等離子(zi)弧切(qie)割(ge)(ge)的(de)(de)(de)成(cheng)本低，氣(qi)體(ti)(ti)來源(yuan)方(fang)便(bian)。壓縮(suo)(suo)空(kong)氣(qi)在電(dian)弧中(zhong)加(jia)熱(re)后(hou)分解和電(dian)離，生(sheng)成(cheng)的(de)(de)(de)氧與切(qie)割(ge)(ge)金屬(shu)產生(sheng)化(hua)學放(fang)熱(re)反應(ying)，加(jia)快(kuai)了切(qie)割(ge)(ge)速度。充分電(dian)離的(de)(de)(de)空(kong)氣(qi)等離子(zi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)熱(re)焓值高，因而電(dian)弧的(de)(de)(de)能(neng)量大(da)，與其他等離子(zi)弧切(qie)割(ge)(ge)方(fang)法(fa)相比，其切(qie)割(ge)(ge)速度更快(kuai)，特別(bie)適合于(yu)切(qie)割(ge)(ge)厚度在30mm以(yi)下的(de)(de)(de)碳鋼(gang)，也(ye)(ye)可(ke)以(yi)切(qie)割(ge)(ge)銅、不銹鋼(gang)、鋁(lv)及其他材(cai)料。但是(shi)(shi)這種切(qie)割(ge)(ge)方(fang)法(fa)的(de)(de)(de)電(dian)極受到強烈(lie)的(de)(de)(de)氧化(hua)腐蝕，所以(yi)一般(ban)采(cai)用(yong)鑲嵌(qian)式純鋯(gao)(gao)、純鉿電(dian)極，而不能(neng)采(cai)用(yong)鎢電(dian)極或氧化(hua)物(wu)鎢電(dian)極。即(ji)便(bian)是(shi)(shi)采(cai)用(yong)鋯(gao)(gao)、鉿電(dian)極，它(ta)的(de)(de)(de)工(gong)作(zuo)壽(shou)命一般(ban)也(ye)(ye)只在5~10h以(yi)內。

 另一種(zhong)為(wei)復合式空氣(qi)(qi)(qi)等離子弧切(qie)(qie)割(ge)(ge)，其切(qie)(qie)割(ge)(ge)原理如圖6-17(b)所(suo)示。內噴嘴通(tong)入(ru)常(chang)用的(de)惰(duo)性(xing)氣(qi)(qi)(qi)體，外噴嘴通(tong)入(ru)壓縮(suo)空氣(qi)(qi)(qi)。這(zhe)樣，一方(fang)面利(li)用壓縮(suo)空氣(qi)(qi)(qi)在切(qie)(qie)割(ge)(ge)區的(de)化學放熱反應提高切(qie)(qie)割(ge)(ge)速(su)度；另一方(fang)面又避免(mian)了空氣(qi)(qi)(qi)與電極的(de)直(zhi)接(jie)接(jie)觸，因而可采用純(chun)鎢(wu)電極或氧化物鎢(wu)電極，簡化了電極結構。