等離子弧焊接是借助于水冷噴嘴對電弧的拘束作用，從而獲得較高能量密度的等離子弧進行焊接的方法。

等離子弧(hu)是通(tong)過以下三種壓(ya)縮(suo)作用獲得(de)的：

 ①. 機械壓縮，它利(li)用水冷(leng)噴嘴(zui)孔道限制(zhi)弧柱直徑，來提高弧柱的能量密度和溫度。

 ②. 熱收縮(suo)(suo)，由于(yu)水(shui)冷噴嘴(zui)溫(wen)度較低，從而(er)在噴嘴(zui)內壁建立起一層(ceng)冷氣膜，迫使弧(hu)柱導電斷(duan)面(mian)進一步減(jian)小，電流密度進一步提高，弧(hu)柱這種收縮(suo)(suo)謂之“熱收縮(suo)(suo)”，也可叫做(zuo)“熱壓縮(suo)(suo)”。

 ③. 磁收(shou)縮，弧(hu)(hu)柱電(dian)流(liu)本身產生的(de)磁場對弧(hu)(hu)柱有壓縮作用(yong)(yong)（即磁收(shou)縮效應(ying)）。電(dian)流(liu)密(mi)度愈，磁收(shou)縮作用(yong)(yong)愈強。

按電源聯(lian)接方式(shi)，等(deng)離子弧(hu)有非(fei)轉移(yi)型、轉移(yi)型和聯(lian)合(he)型三種形式(shi)：

 ①. 非轉(zhuan)移(yi)型離(li)(li)(li)子(zi)弧，鎢(wu)極(ji)接電源(yuan)負(fu)極(ji)，噴(pen)嘴接電源(yuan)正極(ji)，等離(li)(li)(li)子(zi)弧體產生在(zai)鎢(wu)極(ji)與噴(pen)嘴之間(jian)，在(zai)離(li)(li)(li)子(zi)氣流壓(ya)送(song)下(xia)，弧焰從噴(pen)嘴中噴(pen)出(chu)，形成(cheng)等離(li)(li)(li)子(zi)焰（圖6-7a)

 ②. 轉移(yi)(yi)型等離(li)子弧(hu)(hu)，鎢極接電源負極，工件接電源正極，等離(li)子弧(hu)(hu)體產生于鎢極與(yu)工件之(zhi)間(jian)（圖6-7b).轉移(yi)(yi)弧(hu)(hu)難以直接形(xing)成，必(bi)須先引(yin)燃非轉移(yi)(yi)弧(hu)(hu)，然(ran)后(hou)才能(neng)過渡到轉移(yi)(yi)弧(hu)(hu)，金屬(shu)焊接、切割幾乎都是采用轉移(yi)(yi)型弧(hu)(hu)，因(yin)為轉移(yi)(yi)弧(hu)(hu)能(neng)把更多(duo)的(de)熱量傳遞給(gei)工件。

 ③. 聯合型(xing)等離(li)子(zi)弧，工(gong)作時非轉移(yi)弧和(he)轉移(yi)弧同時并存，則稱之謂聯合型(xing)等離(li)子(zi)弧。主(zhu)要用(yong)于(yu)微束(shu)等離(li)子(zi)弧焊和(he)粉末(mo)堆焊等方面。

 等離子弧(hu)焊焊接原理見圖6-8.焊槍中的鎢極處于噴嘴的中心位置，形成電弧等離子體的是氬氣，外層保護氣體可用氬氣，也可用氬氣＋氫氣的混合氣。

 等(deng)(deng)(deng)離(li)子弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)設備分為(wei)手(shou)工(gong)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)和(he)自動(dong)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)兩大類(lei)。手(shou)工(gong)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)設備由(you)(you)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電(dian)源、焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)槍、控(kong)制(zhi)電(dian)路、氣路和(he)水(shui)路等(deng)(deng)(deng)部分組成。自動(dong)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)設備則由(you)(you)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電(dian)源、焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)槍、焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)小車（或轉動(dong)胎具）、控(kong)制(zhi)電(dian)路、氣路及(ji)水(shui)路等(deng)(deng)(deng)部分組成。按照焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電(dian)流的(de)大小，等(deng)(deng)(deng)離(li)子弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)設備又可(ke)分為(wei)大電(dian)流等(deng)(deng)(deng)離(li)子弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)設備和(he)微束等(deng)(deng)(deng)離(li)子弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)設備兩大類(lei)。等(deng)(deng)(deng)離(li)子弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)的(de)電(dian)源采用具有陡降外特性的(de)直流電(dian)源。

等離子(zi)弧(hu)焊(han)接與鎢極(ji)氬弧(hu)焊(han)相比具(ju)有下(xia)列特點(dian)：

 ①. 電(dian)(dian)弧(hu)能(neng)量集中(zhong)(zhong)且(qie)溫(wen)度(du)高，焊接過程中(zhong)(zhong)電(dian)(dian)弧(hu)穩定，焊接速度(du)快。可(ke)以縮小焊接接頭(tou)熱影(ying)響區且(qie)焊接變形小，還(huan)能(neng)提高焊縫內在和(he)外部質量，使(shi)焊接頭(tou)力學性能(neng)和(he)耐腐蝕(shi)性能(neng)均優(you)于鎢(wu)極氬弧(hu)焊。

 ②. 電(dian)弧(hu)(hu)呈圓柱(zhu)形且挺(ting)直性(xing)好，弧(hu)(hu)長(chang)變(bian)化對焊(han)件(jian)表面(mian)加熱點(dian)的能(neng)量密度影(ying)響小(xiao)；不會(hui)由于弧(hu)(hu)長(chang)的改變(bian)而影(ying)響焊(han)縫成形。等離(li)子弧(hu)(hu)焊(han)噴嘴到焊(han)件(jian)之間(jian)距離(li)高達6.4mm,弧(hu)(hu)柱(zhu)仍不會(hui)飄移。

 ③. 當焊接(jie)電流小到(dao)0.1A時(shi)，電弧仍能穩(wen)定燃燒，并保持良(liang)好的(de)挺度和方向(xiang)性。

 ④. 鎢(wu)(wu)極縮(suo)于噴嘴內，可減少鎢(wu)(wu)極對焊縫的污染。

 ⑤. 穿透性等離子弧焊接時，焊件不(bu)開(kai)坡口，背面無襯(chen)墊(dian)，可實現單面焊雙面成形。但此時不(bu)適宜手工(gong)操作，靈活性不(bu)如(ru)手工(gong)鎢(wu)極氬弧焊。

 ⑥. 設備較復雜(za)，工藝參(can)數(shu)因素多，匹配要求(qiu)較嚴(yan)格，噴嘴使(shi)用(yong)壽命較短且氣體耗量較大(da)，只宜在室內焊(han)接。等離子弧(hu)焊(han)與鎢極氬弧(hu)焊(han)一(yi)樣，有(you)手工操作和機械化操作之(zhi)分；也有(you)不加(jia)填充(chong)焊(han)絲(si)與加(jia)填充(chong)焊(han)絲(si)之(zhi)分。

大電流等離子弧(hu)焊接(jie)按焊縫成形機理，可分為：

 ①. 穿透型等離(li)子弧焊(han)

 它是以電弧(hu)在熔(rong)池前穿透工件形(xing)成小(xiao)孔，隨著熱源移動在小(xiao)孔后形(xing)成焊(han)(han)(han)道的(de)(de)一(yi)種焊(han)(han)(han)接(jie)方法(fa)，又稱穿孔焊(han)(han)(han)或鎖孔焊(han)(han)(han)。在焊(han)(han)(han)接(jie)厚為2.5~8.0mm的(de)(de)奧氏體型不銹鋼時，可(ke)以不開坡口(kou)，不留(liu)間隙或留(liu)間隙小(xiao)于0.5mm,依靠小(xiao)孔效應(ying)實現單(dan)面(mian)焊(han)(han)(han)雙(shuang)面(mian)成形(xing)。這種焊(han)(han)(han)接(jie)方法(fa)，目前只適用于平焊(han)(han)(han)位置對接(jie)焊(han)(han)(han)。待焊(han)(han)(han)處的(de)(de)正、反兩(liang)面(mian)均通(tong)以保護氣體，收弧(hu)時要填(tian)滿小(xiao)孔。

 ②. 熔(rong)透型等離子弧焊

 是指這(zhe)種等離子(zi)弧(hu)在焊(han)(han)接(jie)過程(cheng)中只熔化焊(han)(han)件(jian)而(er)不(bu)產生(sheng)小(xiao)孔效應(ying)，焊(han)(han)縫成形機(ji)理與鎢極氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)類似。有人又稱這(zhe)種方(fang)法為熔入式或熔融法等離子(zi)弧(hu)焊(han)(han)。這(zhe)種焊(han)(han)接(jie)方(fang)法主要(yao)用于薄(bo)板單面焊(han)(han)雙面成形的焊(han)(han)縫或者厚板的多層焊(han)(han)。

 大電(dian)(dian)流(liu)(liu)等(deng)離(li)子弧(hu)焊接時，焊接參數(shu)比鎢極氬弧(hu)焊多，焊接參數(shu)除了焊接電(dian)(dian)流(liu)(liu)、電(dian)(dian)弧(hu)電(dian)(dian)壓外，還有等(deng)離(li)子氣流(liu)(liu)、保護氣體(ti)的(de)成分、氣體(ti)流(liu)(liu)量以及(ji)(ji)噴嘴形狀和(he)孔徑、長度以及(ji)(ji)噴嘴到焊件距離(li)等(deng)。其中焊接電(dian)(dian)流(liu)(liu)、焊接速度和(he)等(deng)離(li)子氣體(ti)流(liu)(liu)量的(de)匹配尤為重要，直接影響焊接接頭(tou)的(de)成形和(he)焊縫表(biao)面的(de)質量。

 焊接(jie)(jie)(jie)電(dian)流(liu)(liu)小(xiao)(xiao)于30A的(de)熔(rong)透型等離子(zi)弧(hu)(hu)焊稱(cheng)為(wei)(wei)微(wei)束等離子(zi)弧(hu)(hu)焊。20世紀70年代以來(lai)，開始(shi)用(yong)小(xiao)(xiao)電(dian)流(liu)(liu)等離子(zi)弧(hu)(hu)焊接(jie)(jie)(jie)超薄壁件(jian)和(he)細絲鋼件(jian)等，焊接(jie)(jie)(jie)電(dian)流(liu)(liu)可小(xiao)(xiao)到0.2A,焊接(jie)(jie)(jie)奧(ao)氏體型不銹鋼件(jian)最薄的(de)厚(hou)度可達0.01mm.微(wei)束等離子(zi)弧(hu)(hu)焊接(jie)(jie)(jie)的(de)特點是通過電(dian)弧(hu)(hu)的(de)壓(ya)縮(suo)，導電(dian)弧(hu)(hu)柱(zhu)集(ji)中(zhong)為(wei)(wei)一條(tiao)細線，雖然(ran)焊接(jie)(jie)(jie)電(dian)流(liu)(liu)很小(xiao)(xiao)，電(dian)弧(hu)(hu)仍(reng)十(shi)分穩定，熔(rong)池很小(xiao)(xiao)，熱影響區很窄，它不利用(yong)小(xiao)(xiao)孔效應，就能(neng)(neng)夠對超薄件(jian)實現快(kuai)速焊接(jie)(jie)(jie)。微(wei)束等離子(zi)弧(hu)(hu)焊接(jie)(jie)(jie)可以采用(yong)手工(gong)操作，但為(wei)(wei)了(le)保證焊接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭的(de)質量(liang)，應盡可能(neng)(neng)地采用(yong)機械操作。

 為了使(shi)焊(han)接薄壁件及超薄壁件的質(zhi)量更有保證，目前發展到采用(yong)脈沖等離子弧焊(han)接。它與(yu)前面所(suo)述的脈沖氣體保(bao)護焊一樣(yang)，可以調節基(ji)值電(dian)流、脈沖電(dian)流、脈沖寬度和頻率等工藝參數。