等離子(zi)弧焊接是借(jie)助于水冷噴嘴對(dui)電弧的(de)拘(ju)束(shu)作(zuo)用(yong)，從而(er)獲得較高(gao)能量(liang)密(mi)度的(de)等離子(zi)弧進行焊接的(de)方法。
等離(li)子弧焊與鎢(wu)極氬(ya)弧焊相比具有下列特點：
1. 電弧能量集中(zhong)(zhong)且(qie)溫(wen)度高，焊(han)接(jie)(jie)過程中(zhong)(zhong)電弧穩定，焊(han)接(jie)(jie)速度快(kuai)。可以縮小焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)熱影響區(qu)且(qie)焊(han)接(jie)(jie)變形小，還能提高焊(han)縫內在和外部質量，使焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)力學性(xing)能和耐蝕性(xing)均優于鎢極氬弧焊(han)。
2. 電弧(hu)呈圓(yuan)柱形且挺直(zhi)性好(hao)，弧(hu)長(chang)(chang)變化對(dui)焊(han)(han)件(jian)表面加(jia)熱點的能量密度影響小(xiao)，不會由于弧(hu)長(chang)(chang)的改(gai)變而影響焊(han)(han)縫成形。等離(li)子弧(hu)焊(han)(han)噴(pen)嘴到焊(han)(han)件(jian)之間距離(li)高達6.4mm，弧(hu)柱仍不會飄移。
3. 當(dang)焊接電流減小到(dao)0.1A時，電弧仍能穩定燃(ran)燒(shao)，并保持良好的挺度和方(fang)向性。
4. 鎢(wu)極(ji)縮(suo)于噴嘴內，可減少鎢(wu)極(ji)對焊縫的污染。
5. 穿透性等離子弧焊接時(shi)(shi)，焊件(jian)不(bu)(bu)開坡口，背面(mian)無襯墊，可(ke)實現單面(mian)焊雙面(mian)成形(xing)。但此時(shi)(shi)不(bu)(bu)適宜手工操作，靈活性不(bu)(bu)如手工鎢極氬弧焊。
6. 設備較復雜，工(gong)藝參數多，匹配(pei)要(yao)求較嚴(yan)格，噴(pen)嘴使(shi)用壽命較短且氣(qi)體耗(hao)量較大(da)，只宜在室內焊(han)接。
等離子弧焊與鎢極氬(ya)弧焊一樣，有手工操(cao)作(zuo)(zuo)和機械(xie)操(cao)作(zuo)(zuo)之分；也有不加填(tian)充焊絲(si)與加填(tian)充焊絲(si)之分。
等離(li)子弧焊接按焊縫(feng)成(cheng)形機(ji)理，可分為：
1. 大電流等離(li)子(zi)弧(hu)焊接
大電流等離子弧焊接分穿透(tou)型和熔透(tou)型兩(liang)種方法：
a. 穿透型等離子弧焊
它(ta)是以電(dian)弧在(zai)熔池(chi)前穿透工件形成小孔(kong)(kong)(kong)，隨著熱源移動在(zai)小孔(kong)(kong)(kong)后形成焊道的(de)一種(zhong)焊接方法(fa)，又稱(cheng)穿孔(kong)(kong)(kong)焊或鎖孔(kong)(kong)(kong)焊。
在焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)厚度大于(yu)2.0mm以(yi)上的奧氏體型不(bu)(bu)銹鋼焊(han)(han)(han)(han)件(jian)時(shi)(shi)，利(li)用(yong)高溫(wen)等(deng)離子弧(hu)將焊(han)(han)(han)(han)件(jian)待焊(han)(han)(han)(han)處加熱(re)熔化(hua)至(zhi)(zhi)燒穿，如(ru)果焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)參數調節適當，可以(yi)穿透工件(jian)形成小孔(kong)。此小孔(kong)面積較小，熔化(hua)金屬靠(kao)表(biao)面張(zhang)力托(tuo)住而不(bu)(bu)至(zhi)(zhi)于(yu)從(cong)小孔(kong)中(zhong)跌落，這(zhe)就是等(deng)離子弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)小孔(kong)效應。在焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)厚2.5～8.0mm的奧氏體型不(bu)(bu)銹鋼板時(shi)(shi)，可以(yi)不(bu)(bu)開坡(po)口，不(bu)(bu)留間隙或(huo)留間隙小于(yu)0.5mm，依靠(kao)小孔(kong)效應實(shi)現(xian)單面焊(han)(han)(han)(han)雙面成形。這(zhe)種焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)方法，目(mu)前只(zhi)適用(yong)平焊(han)(han)(han)(han)位(wei)置(zhi)對接(jie)(jie)焊(han)(han)(han)(han)。待焊(han)(han)(han)(han)處的正、反面均通保護(hu)氣(qi)體，收(shou)弧(hu)時(shi)(shi)要填滿小孔(kong)。填滿小孔(kong)主要靠(kao)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)電流和離子流氣(qi)流同時(shi)(shi)衰減或(huo)先后衰減，才能消除弧(hu)坑和下(xia)凹(ao)坑。
b. 熔透型等離子弧焊
這種等(deng)離子弧(hu)在焊(han)(han)接過程中(zhong)只熔(rong)化焊(han)(han)件(jian)而不產生小孔效應，焊(han)(han)縫(feng)成形機理與(yu)鎢極氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)類似。有人(ren)稱這種方法(fa)為(wei)熔(rong)入(ru)式(shi)或熔(rong)融式(shi)等(deng)離子弧(hu)焊(han)(han)。
這(zhe)種(zhong)焊(han)(han)接(jie)方法(fa)主要用于薄板單面焊(han)(han)雙面成(cheng)形的焊(han)(han)縫或者厚板多層焊(han)(han)。
大電流(liu)(liu)等離(li)子弧(hu)焊(han)(han)接時，焊(han)(han)接參(can)數比鎢極氬弧(hu)焊(han)(han)多，焊(han)(han)接參(can)數除了焊(han)(han)接電流(liu)(liu)、電弧(hu)電壓(ya)外，還有等離(li)子氣(qi)流(liu)(liu)、保護(hu)氣(qi)體(ti)的(de)成分(fen)、氣(qi)體(ti)流(liu)(liu)量以及(ji)噴(pen)嘴形狀和(he)孔徑、長度以及(ji)噴(pen)嘴到焊(han)(han)件(jian)距(ju)離(li)等。其中，焊(han)(han)接電流(liu)(liu)、焊(han)(han)接速度和(he)等離(li)子氣(qi)體(ti)流(liu)(liu)量的(de)匹配尤為重(zhong)要，直接影響焊(han)(han)接接頭的(de)成形和(he)焊(han)(han)縫表面的(de)質(zhi)量。
表3-40、表3-41為穿透型和熔透型等離子弧焊接奧氏體不銹鋼(gang)的焊接參數。
2. 微(wei)束等離子(zi)(zi)弧焊接(jie)及脈沖(chong)等離子(zi)(zi)弧焊接(jie)
焊接電流小于30A的熔透型等離子弧焊稱為微束等離子弧焊。從20世紀70年代開始用小電流等離子弧焊接超薄壁件和細絲鋼等，焊接電流可小到0.2A，焊接奧氏體型不(bu)銹(xiu)鋼(gang)件最薄的厚度為0.01mm。微束等離子弧焊接的特點是通過電弧的壓縮，導致電弧柱集中為一條細線，雖然焊接電流很小，電弧仍十分穩定，熔池很小，熱影響區很窄，它不利用小孔效應，就能夠對超薄件實現快速焊接。
與大電流等離子弧焊一樣，微束等離子電弧也是靠水冷式焊槍（即等離子弧發生器）產生的。焊槍是關鍵部件，電極和噴嘴的孔都很細小，所用離子氣流較小，一般均用純氬。焊接奧氏體型不銹鋼時，保護氣體有氬加氫［φ（H2）＝2％～8％］的混合氣體，這對防止金屬的氧化有很好的效果，同時也提高熱效率，并使弧柱收縮得更細。
微束等(deng)離子弧(hu)焊接(jie)可(ke)以采用(yong)手工操作，但(dan)為(wei)了保證焊接(jie)接(jie)的(de)質量，應(ying)盡可(ke)能地采用(yong)機械操作。厚度小(xiao)于(yu)0.8mm的(de)焊接(jie)接(jie)頭設(she)計與裝(zhuang)配要求如圖3-46所示和(he)見表3-43。表3-44為(wei)微束等(deng)離子弧(hu)焊接(jie)奧(ao)氏體型(xing)不銹鋼的(de)焊接(jie)參數，僅供參考。
為(wei)了使(shi)焊接薄(bo)壁(bi)件及超薄(bo)壁(bi)件的質(zhi)量更有保(bao)證，目前發展到采用(yong)脈沖等(deng)離子弧焊接。它與前面所述的脈沖氣(qi)體(ti)保(bao)護焊一樣，可以調(diao)節基值(zhi)電(dian)流、脈沖電(dian)流、脈沖寬(kuan)度和頻率等(deng)焊接參數(shu)。
