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)是通過以下三種壓縮作用獲(huo)得的(de)：

 ①. 機械壓(ya)縮，它(ta)利用(yong)水冷噴嘴孔(kong)道限制弧柱直(zhi)徑，來(lai)提(ti)高弧柱的能量密度和溫度。

 ②. 熱(re)收(shou)(shou)縮，由(you)于水冷噴(pen)(pen)嘴(zui)溫度較低，從而在噴(pen)(pen)嘴(zui)內壁(bi)建立起一層冷氣膜，迫(po)使弧(hu)柱(zhu)導電斷面(mian)進一步減小，電流(liu)密度進一步提高(gao)，弧(hu)柱(zhu)這(zhe)種收(shou)(shou)縮謂(wei)之“熱(re)收(shou)(shou)縮”，也(ye)可(ke)叫做“熱(re)壓縮”。

 ③. 磁(ci)(ci)收縮(suo)(suo)，弧(hu)柱電(dian)流本身產生(sheng)的磁(ci)(ci)場對弧(hu)柱有壓縮(suo)(suo)作用（即磁(ci)(ci)收縮(suo)(suo)效(xiao)應）。電(dian)流密度愈(yu)，磁(ci)(ci)收縮(suo)(suo)作用愈(yu)強(qiang)。

按電源聯接方式(shi)，等離(li)子(zi)弧有非(fei)轉移型、轉移型和(he)聯合型三種形式(shi)：

 ①. 非轉(zhuan)移型離(li)(li)子弧，鎢(wu)極接電(dian)源負極，噴嘴(zui)(zui)接電(dian)源正極，等離(li)(li)子弧體產生(sheng)在鎢(wu)極與噴嘴(zui)(zui)之間(jian)，在離(li)(li)子氣流壓(ya)送下，弧焰從(cong)噴嘴(zui)(zui)中噴出，形成等離(li)(li)子焰（圖6-7a)

 ②. 轉移(yi)(yi)(yi)型等離子(zi)弧(hu)(hu)，鎢極(ji)(ji)接(jie)電源(yuan)負極(ji)(ji)，工件(jian)接(jie)電源(yuan)正極(ji)(ji)，等離子(zi)弧(hu)(hu)體產生(sheng)于鎢極(ji)(ji)與工件(jian)之間（圖6-7b).轉移(yi)(yi)(yi)弧(hu)(hu)難以直接(jie)形成，必須先引燃非轉移(yi)(yi)(yi)弧(hu)(hu)，然后(hou)才能過渡(du)到轉移(yi)(yi)(yi)弧(hu)(hu)，金屬焊接(jie)、切割幾乎都是采用轉移(yi)(yi)(yi)型弧(hu)(hu)，因(yin)為轉移(yi)(yi)(yi)弧(hu)(hu)能把更多(duo)的(de)熱量傳遞給工件(jian)。

 ③. 聯合(he)型(xing)等離(li)子弧，工作時非(fei)轉移弧和轉移弧同時并存，則稱之謂聯合(he)型(xing)等離(li)子弧。主(zhu)要用于微束(shu)等離(li)子弧焊(han)和粉末(mo)堆焊(han)等方面。

 等離子弧焊焊接原理見圖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)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)弧焊(han)(han)(han)設(she)備分(fen)為手(shou)(shou)工(gong)焊(han)(han)(han)和(he)自(zi)(zi)動焊(han)(han)(han)兩大(da)類(lei)(lei)。手(shou)(shou)工(gong)焊(han)(han)(han)設(she)備由焊(han)(han)(han)接電(dian)源(yuan)(yuan)、焊(han)(han)(han)槍、控制(zhi)電(dian)路、氣路和(he)水(shui)路等(deng)部分(fen)組成(cheng)。自(zi)(zi)動焊(han)(han)(han)設(she)備則由焊(han)(han)(han)接電(dian)源(yuan)(yuan)、焊(han)(han)(han)槍、焊(han)(han)(han)接小車（或轉(zhuan)動胎具(ju)）、控制(zhi)電(dian)路、氣路及水(shui)路等(deng)部分(fen)組成(cheng)。按(an)照焊(han)(han)(han)接電(dian)流(liu)(liu)的大(da)小，等(deng)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)弧焊(han)(han)(han)接設(she)備又(you)可分(fen)為大(da)電(dian)流(liu)(liu)等(deng)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)弧焊(han)(han)(han)設(she)備和(he)微束等(deng)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)弧焊(han)(han)(han)設(she)備兩大(da)類(lei)(lei)。等(deng)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)弧焊(han)(han)(han)的電(dian)源(yuan)(yuan)采用具(ju)有陡(dou)降外(wai)特性的直流(liu)(liu)電(dian)源(yuan)(yuan)。

等離子弧焊接與鎢(wu)極氬弧焊相比具有(you)下列特點：

 ①. 電弧(hu)能量集中且溫度(du)高(gao)，焊(han)(han)(han)接過程中電弧(hu)穩定，焊(han)(han)(han)接速度(du)快。可以縮(suo)小焊(han)(han)(han)接接頭熱影(ying)響區且焊(han)(han)(han)接變形小，還能提高(gao)焊(han)(han)(han)縫內在和外(wai)部質量，使焊(han)(han)(han)接頭力學性能和耐腐蝕性能均優于鎢極(ji)氬弧(hu)焊(han)(han)(han)。

 ②. 電弧(hu)(hu)呈圓柱(zhu)形且挺直性好，弧(hu)(hu)長(chang)變(bian)化(hua)對焊(han)(han)(han)件(jian)表面加熱點的(de)能量密度影(ying)響小；不會由于弧(hu)(hu)長(chang)的(de)改變(bian)而影(ying)響焊(han)(han)(han)縫成形。等離子(zi)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)噴嘴到焊(han)(han)(han)件(jian)之間距離高達6.4mm,弧(hu)(hu)柱(zhu)仍不會飄移。

 ③. 當焊(han)接電流小到0.1A時，電弧仍(reng)能穩定(ding)燃燒，并保持良(liang)好的挺度和方(fang)向性。

 ④. 鎢極縮于噴嘴內，可減(jian)少鎢極對(dui)焊(han)縫的(de)污染。

 ⑤. 穿透性(xing)等離子(zi)弧(hu)(hu)焊(han)接時，焊(han)件(jian)不(bu)開坡口，背面無襯墊，可實(shi)現單面焊(han)雙面成形(xing)。但此時不(bu)適(shi)宜手工操作，靈(ling)活(huo)性(xing)不(bu)如(ru)手工鎢極氬弧(hu)(hu)焊(han)。

 ⑥. 設備較復雜，工(gong)藝(yi)參數(shu)因(yin)素多，匹配要求(qiu)較嚴格，噴嘴使用壽命(ming)較短且氣體耗(hao)量較大，只宜在(zai)室內焊(han)(han)接。等(deng)離子(zi)弧(hu)焊(han)(han)與鎢(wu)極氬弧(hu)焊(han)(han)一(yi)樣，有(you)手(shou)工(gong)操(cao)作(zuo)和機械化(hua)操(cao)作(zuo)之(zhi)分；也有(you)不加(jia)填充(chong)(chong)焊(han)(han)絲與加(jia)填充(chong)(chong)焊(han)(han)絲之(zhi)分。

大電(dian)流等離子弧焊接按焊縫成形(xing)機理，可分為：

 ①. 穿透型等離子弧(hu)焊

 它是(shi)以電弧在熔池前穿透工件形成小(xiao)(xiao)(xiao)孔(kong)(kong)，隨著熱源移動在小(xiao)(xiao)(xiao)孔(kong)(kong)后形成焊(han)道的(de)一種焊(han)接(jie)方(fang)(fang)法，又稱穿孔(kong)(kong)焊(han)或鎖孔(kong)(kong)焊(han)。在焊(han)接(jie)厚為2.5~8.0mm的(de)奧氏體(ti)型不(bu)銹(xiu)鋼時(shi)，可以不(bu)開坡口，不(bu)留間(jian)(jian)隙(xi)(xi)或留間(jian)(jian)隙(xi)(xi)小(xiao)(xiao)(xiao)于0.5mm,依靠小(xiao)(xiao)(xiao)孔(kong)(kong)效應實(shi)現單面焊(han)雙面成形。這種焊(han)接(jie)方(fang)(fang)法，目(mu)前只適用于平焊(han)位置對(dui)接(jie)焊(han)。待(dai)焊(han)處的(de)正、反(fan)兩面均通以保護氣(qi)體(ti)，收弧時(shi)要填滿小(xiao)(xiao)(xiao)孔(kong)(kong)。

 ②. 熔透(tou)型等離子弧焊

 是(shi)指這種等(deng)離(li)(li)子弧(hu)在(zai)焊(han)(han)接過程中(zhong)只熔(rong)化焊(han)(han)件(jian)而不產(chan)生小孔效應(ying)，焊(han)(han)縫(feng)成形機理與鎢極氬弧(hu)焊(han)(han)類似。有人又稱(cheng)這種方法(fa)為熔(rong)入式或熔(rong)融法(fa)等(deng)離(li)(li)子弧(hu)焊(han)(han)。這種焊(han)(han)接方法(fa)主要用于薄板(ban)單面(mian)焊(han)(han)雙面(mian)成形的焊(han)(han)縫(feng)或者厚(hou)板(ban)的多層焊(han)(han)。

 大(da)電(dian)流(liu)等離子(zi)弧(hu)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)時，焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)參(can)數比(bi)鎢極氬弧(hu)焊(han)(han)(han)多，焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)參(can)數除了(le)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電(dian)流(liu)、電(dian)弧(hu)電(dian)壓外，還有等離子(zi)氣流(liu)、保護氣體的(de)成分、氣體流(liu)量(liang)以及噴嘴形(xing)狀和(he)孔徑、長度(du)以及噴嘴到焊(han)(han)(han)件(jian)距離等。其(qi)中焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電(dian)流(liu)、焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)速度(du)和(he)等離子(zi)氣體流(liu)量(liang)的(de)匹配尤為重要(yao)，直接(jie)(jie)(jie)影(ying)響焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭的(de)成形(xing)和(he)焊(han)(han)(han)縫表面(mian)的(de)質量(liang)。

 焊(han)接(jie)(jie)電(dian)(dian)流小(xiao)(xiao)于30A的(de)熔透型等(deng)離(li)子(zi)弧(hu)(hu)焊(han)稱為微(wei)(wei)束(shu)等(deng)離(li)子(zi)弧(hu)(hu)焊(han)。20世紀70年(nian)代以來，開始用小(xiao)(xiao)電(dian)(dian)流等(deng)離(li)子(zi)弧(hu)(hu)焊(han)接(jie)(jie)超(chao)薄(bo)壁件和細絲(si)鋼件等(deng)，焊(han)接(jie)(jie)電(dian)(dian)流可(ke)(ke)小(xiao)(xiao)到0.2A,焊(han)接(jie)(jie)奧氏體(ti)型不銹鋼件最(zui)薄(bo)的(de)厚度可(ke)(ke)達0.01mm.微(wei)(wei)束(shu)等(deng)離(li)子(zi)弧(hu)(hu)焊(han)接(jie)(jie)的(de)特點是通過電(dian)(dian)弧(hu)(hu)的(de)壓縮，導電(dian)(dian)弧(hu)(hu)柱(zhu)集中為一條(tiao)細線，雖然焊(han)接(jie)(jie)電(dian)(dian)流很(hen)小(xiao)(xiao)，電(dian)(dian)弧(hu)(hu)仍十(shi)分(fen)穩(wen)定，熔池很(hen)小(xiao)(xiao)，熱影響區很(hen)窄(zhai)，它不利用小(xiao)(xiao)孔效應(ying)，就能夠(gou)對(dui)超(chao)薄(bo)件實現快速焊(han)接(jie)(jie)。微(wei)(wei)束(shu)等(deng)離(li)子(zi)弧(hu)(hu)焊(han)接(jie)(jie)可(ke)(ke)以采用手工操作(zuo)，但為了(le)保證焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的(de)質(zhi)量，應(ying)盡可(ke)(ke)能地(di)采用機械(xie)操作(zuo)。

 為了使焊(han)接薄壁件及超薄壁件的質量更有保證，目(mu)前發展(zhan)到采(cai)用脈沖(chong)等離(li)子(zi)弧焊(han)接。它(ta)與前面所(suo)述的脈沖氣體保護焊一樣，可以調節基值電(dian)流、脈沖電(dian)流、脈沖寬度和頻率等工(gong)藝參數。