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(deng)離子弧是通過(guo)以下三種壓縮作用獲得的：

 ①. 機械壓縮，它利用水(shui)冷噴(pen)嘴孔(kong)道限制弧柱直徑，來提(ti)高弧柱的能(neng)量密度和溫度。

 ②. 熱收(shou)(shou)縮(suo)，由于水冷噴(pen)嘴(zui)溫度較(jiao)低(di)，從而在噴(pen)嘴(zui)內壁建立起一層冷氣(qi)膜，迫使弧柱(zhu)導電斷面進(jin)一步減小(xiao)，電流密度進(jin)一步提高，弧柱(zhu)這(zhe)種收(shou)(shou)縮(suo)謂之“熱收(shou)(shou)縮(suo)”，也可叫做“熱壓縮(suo)”。

 ③. 磁(ci)收縮，弧(hu)柱電(dian)流本身產生的(de)磁(ci)場對弧(hu)柱有(you)壓縮作用（即磁(ci)收縮效應）。電(dian)流密度愈(yu)，磁(ci)收縮作用愈(yu)強(qiang)。

按電源(yuan)聯接方式(shi)，等離子弧有非轉(zhuan)移型、轉(zhuan)移型和(he)聯合型三種形式(shi)：

 ①. 非轉移型離(li)子(zi)弧，鎢(wu)極(ji)接電源(yuan)(yuan)負極(ji)，噴嘴接電源(yuan)(yuan)正極(ji)，等離(li)子(zi)弧體(ti)產生(sheng)在鎢(wu)極(ji)與噴嘴之間(jian)，在離(li)子(zi)氣流壓送下(xia)，弧焰從噴嘴中噴出(chu)，形成等離(li)子(zi)焰（圖6-7a)

 ②. 轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)移(yi)(yi)型等離(li)子(zi)弧(hu)(hu)，鎢極(ji)接(jie)(jie)電源負極(ji)，工件接(jie)(jie)電源正(zheng)極(ji)，等離(li)子(zi)弧(hu)(hu)體(ti)產生于鎢極(ji)與工件之(zhi)間（圖6-7b).轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)移(yi)(yi)弧(hu)(hu)難以直(zhi)接(jie)(jie)形成(cheng)，必須先引燃(ran)非(fei)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)移(yi)(yi)弧(hu)(hu)，然后才能過(guo)渡(du)到(dao)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)移(yi)(yi)弧(hu)(hu)，金屬焊(han)接(jie)(jie)、切割幾乎都(dou)是(shi)采用轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)移(yi)(yi)型弧(hu)(hu)，因為轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)移(yi)(yi)弧(hu)(hu)能把更多的熱量傳遞給工件。

 ③. 聯(lian)合型等(deng)(deng)離子弧(hu)(hu)，工作時(shi)非轉(zhuan)移弧(hu)(hu)和(he)轉(zhuan)移弧(hu)(hu)同時(shi)并存，則(ze)稱(cheng)之謂聯(lian)合型等(deng)(deng)離子弧(hu)(hu)。主要用于微束等(deng)(deng)離子弧(hu)(hu)焊(han)和(he)粉末堆焊(han)等(deng)(deng)方面。

 等離(li)子(zi)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)(deng)離子弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)(han)設(she)(she)備(bei)分為手工焊(han)(han)(han)和自動(dong)焊(han)(han)(han)兩大(da)類(lei)。手工焊(han)(han)(han)設(she)(she)備(bei)由焊(han)(han)(han)接電(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)、焊(han)(han)(han)槍(qiang)、控制電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)、氣(qi)路(lu)和水路(lu)等(deng)(deng)部分組(zu)成。自動(dong)焊(han)(han)(han)設(she)(she)備(bei)則由焊(han)(han)(han)接電(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)、焊(han)(han)(han)槍(qiang)、焊(han)(han)(han)接小車（或轉動(dong)胎具）、控制電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)、氣(qi)路(lu)及(ji)水路(lu)等(deng)(deng)部分組(zu)成。按照焊(han)(han)(han)接電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)大(da)小，等(deng)(deng)離子弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)(han)接設(she)(she)備(bei)又可分為大(da)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)等(deng)(deng)離子弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)(han)設(she)(she)備(bei)和微束等(deng)(deng)離子弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)(han)設(she)(she)備(bei)兩大(da)類(lei)。等(deng)(deng)離子弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)(han)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)采用具有(you)陡降外特性(xing)的(de)(de)直流(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)。

等離子弧焊接與鎢極氬(ya)弧焊相比具有下(xia)列特點(dian)：

 ①. 電弧(hu)能(neng)量集中且溫(wen)度(du)高，焊接(jie)(jie)過程(cheng)中電弧(hu)穩定，焊接(jie)(jie)速度(du)快。可以縮小(xiao)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭熱影響區且焊接(jie)(jie)變形小(xiao)，還能(neng)提高焊縫內在和外部質量，使(shi)焊接(jie)(jie)頭力學性(xing)能(neng)和耐腐蝕性(xing)能(neng)均優于鎢極(ji)氬弧(hu)焊。

 ②. 電(dian)弧(hu)(hu)呈圓柱形且挺直性好，弧(hu)(hu)長(chang)變化對(dui)焊件表面加熱點(dian)的(de)能量密度(du)影響(xiang)小；不會由于弧(hu)(hu)長(chang)的(de)改變而影響(xiang)焊縫成形。等離子弧(hu)(hu)焊噴嘴到焊件之間距(ju)離高達6.4mm,弧(hu)(hu)柱仍不會飄移。

 ③. 當焊接電流小到0.1A時，電弧仍能穩定燃燒，并保持(chi)良好(hao)的挺度(du)和(he)方向性(xing)。

 ④. 鎢極縮于(yu)噴嘴(zui)內，可(ke)減少鎢極對焊(han)縫的污(wu)染(ran)。

 ⑤. 穿透性等(deng)離(li)子弧(hu)焊(han)(han)接(jie)時(shi)，焊(han)(han)件(jian)不開坡口(kou)，背面(mian)無襯墊(dian)，可實現單面(mian)焊(han)(han)雙面(mian)成(cheng)形。但此(ci)時(shi)不適(shi)宜手工操(cao)作，靈活性不如(ru)手工鎢極氬弧(hu)焊(han)(han)。

 ⑥. 設(she)備(bei)較復雜，工藝參數因素(su)多，匹(pi)配(pei)要求(qiu)較嚴格(ge)，噴嘴(zui)使(shi)用壽命較短且(qie)氣體耗量較大，只宜(yi)在(zai)室內焊(han)接。等離子弧焊(han)與鎢(wu)極(ji)氬弧焊(han)一樣，有(you)手(shou)工操作(zuo)和(he)機(ji)械化操作(zuo)之分(fen)；也有(you)不加(jia)填充焊(han)絲與加(jia)填充焊(han)絲之分(fen)。

大電流等離(li)子弧焊接按焊縫成形機理，可(ke)分為：

 ①. 穿透型等離子弧(hu)焊

 它是以電弧在熔池前穿(chuan)透(tou)工件形(xing)成(cheng)(cheng)小(xiao)孔，隨著熱源移動(dong)在小(xiao)孔后形(xing)成(cheng)(cheng)焊(han)(han)道的一種焊(han)(han)接(jie)方(fang)法(fa)，又稱穿(chuan)孔焊(han)(han)或鎖(suo)孔焊(han)(han)。在焊(han)(han)接(jie)厚為(wei)2.5~8.0mm的奧氏體型不銹鋼時(shi)，可以不開(kai)坡口，不留(liu)(liu)間隙或留(liu)(liu)間隙小(xiao)于0.5mm,依靠小(xiao)孔效應實現單面焊(han)(han)雙面成(cheng)(cheng)形(xing)。這種焊(han)(han)接(jie)方(fang)法(fa)，目(mu)前只適用于平焊(han)(han)位置對接(jie)焊(han)(han)。待焊(han)(han)處的正、反兩(liang)面均通以保護氣體，收弧時(shi)要(yao)填(tian)滿小(xiao)孔。

 ②. 熔(rong)透型(xing)等離子弧焊(han)

 是指這(zhe)種等(deng)離子(zi)弧(hu)在焊(han)接過程中(zhong)只熔化焊(han)件而不產生(sheng)小孔效應，焊(han)縫成形(xing)機理(li)與鎢極氬弧(hu)焊(han)類似。有(you)人又(you)稱這(zhe)種方(fang)法(fa)為熔入式或(huo)(huo)熔融法(fa)等(deng)離子(zi)弧(hu)焊(han)。這(zhe)種焊(han)接方(fang)法(fa)主(zhu)要用于薄板單面焊(han)雙(shuang)面成形(xing)的(de)(de)焊(han)縫或(huo)(huo)者厚板的(de)(de)多層焊(han)。

 大(da)電流等(deng)(deng)離(li)(li)子弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)時(shi)，焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)參數比鎢極氬弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)多，焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)參數除了焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)電流、電弧(hu)(hu)(hu)電壓外(wai)，還(huan)有等(deng)(deng)離(li)(li)子氣流、保護(hu)氣體的成分(fen)、氣體流量以(yi)及(ji)噴嘴形狀和(he)(he)孔徑、長度以(yi)及(ji)噴嘴到焊(han)(han)件距離(li)(li)等(deng)(deng)。其中焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)電流、焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)速度和(he)(he)等(deng)(deng)離(li)(li)子氣體流量的匹配尤(you)為重要，直(zhi)接(jie)(jie)(jie)(jie)影響焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭的成形和(he)(he)焊(han)(han)縫(feng)表面的質量。

 焊(han)(han)接電(dian)(dian)流(liu)小于(yu)30A的熔透型等(deng)離(li)子(zi)弧(hu)焊(han)(han)稱為微(wei)束(shu)等(deng)離(li)子(zi)弧(hu)焊(han)(han)。20世(shi)紀(ji)70年代(dai)以來，開始用(yong)小電(dian)(dian)流(liu)等(deng)離(li)子(zi)弧(hu)焊(han)(han)接超(chao)薄壁(bi)件(jian)和細絲鋼件(jian)等(deng)，焊(han)(han)接電(dian)(dian)流(liu)可(ke)小到0.2A,焊(han)(han)接奧氏體型不銹鋼件(jian)最(zui)薄的厚度可(ke)達0.01mm.微(wei)束(shu)等(deng)離(li)子(zi)弧(hu)焊(han)(han)接的特點(dian)是通過電(dian)(dian)弧(hu)的壓縮，導(dao)電(dian)(dian)弧(hu)柱集中為一條(tiao)細線，雖然焊(han)(han)接電(dian)(dian)流(liu)很(hen)小，電(dian)(dian)弧(hu)仍十(shi)分穩定，熔池很(hen)小，熱影響區很(hen)窄，它不利用(yong)小孔效應，就(jiu)能(neng)夠對超(chao)薄件(jian)實(shi)現快速焊(han)(han)接。微(wei)束(shu)等(deng)離(li)子(zi)弧(hu)焊(han)(han)接可(ke)以采(cai)用(yong)手(shou)工操作，但為了(le)保證焊(han)(han)接接頭的質量(liang)，應盡(jin)可(ke)能(neng)地(di)采(cai)用(yong)機械操作。

 為(wei)了使焊接(jie)薄壁(bi)件(jian)及超(chao)薄壁(bi)件(jian)的質量更有(you)保證(zheng)，目前發(fa)展到(dao)采用(yong)脈沖(chong)等(deng)離子弧焊接(jie)。它與前面所(suo)述(shu)的(de)脈(mo)沖氣體保護焊(han)一樣(yang)，可以調節基(ji)值電流(liu)、脈(mo)沖電流(liu)、脈(mo)沖寬(kuan)度和頻率等工藝參數(shu)。