等離(li)子弧(hu)按壓縮(suo)電(dian)(dian)弧(hu)的形(xing)式(shi)不同，可分為(wei)轉(zhuan)(zhuan)移型和非轉(zhuan)(zhuan)移型兩種電(dian)(dian)弧(hu)。通(tong)常用轉(zhuan)(zhuan)移型等離(li)子弧(hu)切割(ge)機來切割(ge)金屬材料，其(qi)切割(ge)原理和典型割(ge)槍(qiang)的示意(yi)圖如圖6-10所示。
一、設(she)備(bei)的組成
等(deng)(deng)離子(zi)弧切(qie)割(ge)機(ji)(ji)有手(shou)工(gong)(gong)和(he)機(ji)(ji)械兩類。其設備由(you)電源(yuan)、割(ge)炬、控制(zhi)系統、氣路系統及水冷系統組成。機(ji)(ji)械切(qie)割(ge)機(ji)(ji)帶有速(su)度可(ke)調(diao)的(de)切(qie)割(ge)小車。手(shou)工(gong)(gong)切(qie)割(ge)機(ji)(ji)目前有LG-400等(deng)(deng)型號(hao)，可(ke)用于直線和(he)各種(zhong)幾何形狀的(de)手(shou)工(gong)(gong)切(qie)割(ge)，切(qie)割(ge)不(bu)銹鋼(gang)材的(de)最大(da)厚度為40mm。機(ji)(ji)械等(deng)(deng)離子(zi)弧切(qie)割(ge)機(ji)(ji)目前有LG3-400等(deng)(deng)型號(hao)，可(ke)以自動地切(qie)割(ge)直線和(he)圓形，也可(ke)以通過(guo)仿形和(he)數(shu)(shu)控裝置來切(qie)割(ge)任(ren)何形狀的(de)工(gong)(gong)件，切(qie)割(ge)不(bu)銹鋼(gang)的(de)最大(da)厚度為40～60mm。其切(qie)割(ge)圓的(de)直徑從200mm到(dao)1000mm。國(guo)產幾種(zhong)等(deng)(deng)離子(zi)弧切(qie)割(ge)機(ji)(ji)的(de)技術(shu)參數(shu)(shu)見表6-9。
等(deng)(deng)離子(zi)(zi)弧切(qie)(qie)(qie)割槍(qiang)與(yu)等(deng)(deng)離子(zi)(zi)弧焊焊槍(qiang)相同。一般由電極(ji)、電極(ji)夾頭、噴嘴(zui)、冷卻水套、中間(jian)絕緣體(ti)和氣、水管等(deng)(deng)組成。割槍(qiang)中工作氣體(ti)的(de)進入(ru)可以軸向(xiang)通入(ru)或(huo)切(qie)(qie)(qie)線(xian)旋轉吹(chui)人(ren)，或(huo)者(zhe)兩者(zhe)組合吹(chui)入(ru)。用得最(zui)多的(de)是(shi)切(qie)(qie)(qie)線(xian)旋轉吹(chui)人(ren)式送氣，它對等(deng)(deng)離子(zi)(zi)弧的(de)壓(ya)縮效果最好。割(ge)槍中(zhong)電(dian)(dian)極要與(yu)噴(pen)嘴保持同軸，噴(pen)嘴內同時要通過工作(zuo)氣(qi)體(ti)(ti)和切割(ge)氣(qi)體(ti)(ti)，所以對噴(pen)嘴的質(zhi)量(liang)要求較(jiao)高。它關(guan)(guan)系到切割(ge)能力、切口質(zhi)量(liang)和噴(pen)嘴的壽命。過去通常采用(yong)釷鎢絲(si)棒(bang)（牌號為WT-15或WT-20）作(zuo)為電(dian)(dian)極材料(liao)，但放射元素對人(ren)體(ti)(ti)健康有影響，現在已停(ting)止使(shi)用(yong)。值(zhi)得推(tui)薦的是鈰鎢絲(si)棒(bang)（WCe-20～WCe-40）和錸鎢絲(si)棒(bang)（W-1Re或W-3Re）材料(liao)。電(dian)(dian)極直徑的選擇與(yu)最大許用(yong)電(dian)(dian)流有關(guan)(guan)，見表(biao)6-10。
二、工藝參數的選擇
1. 氣(qi)體的選擇
目前等(deng)離子弧(hu)切(qie)割(ge)常用的(de)(de)氣(qi)體(ti)(ti)(ti)有氮(dan)、氫、氬及其(qi)混合氣(qi)體(ti)(ti)(ti)，見表(biao)6-11。其(qi)中氮(dan)氣(qi)價格最低，使(shi)用時(shi)危險(xian)性小，應用最為廣泛。要選用國家(jia)標準（GB／T 3864-2008）的(de)(de)氮(dan)氣(qi)，否則(ze)易燒損(sun)噴嘴和(he)電(dian)極(ji)。切(qie)割(ge)氣(qi)體(ti)(ti)(ti)在(zai)(zai)弧(hu)柱和(he)噴嘴內壁(bi)之間起隔熱(re)(re)和(he)絕緣(yuan)作用，對電(dian)弧(hu)進行壓縮，保證電(dian)弧(hu)穩定(ding)燃燒；同時(shi)又(you)是電(dian)離介度和(he)電(dian)弧(hu)的(de)(de)熱(re)(re)導(dao)體(ti)(ti)(ti)，使(shi)工件(jian)加熱(re)(re)后迅速(su)熔化；并且通入(ru)的(de)(de)氣(qi)體(ti)(ti)(ti)還對電(dian)極(ji)起到冷卻(que)作用。在(zai)(zai)同樣的(de)(de)工藝(yi)條件(jian)和(he)相近的(de)(de)工藝(yi)參數下，氮(dan)氣(qi)氣(qi)體(ti)(ti)(ti)流量對切(qie)割(ge)質量的(de)(de)影響參見表(biao)6-12。
2. 工藝參數
用(yong)等離子弧切(qie)割(ge)(ge)(ge)不(bu)(bu)銹鋼(gang)時(shi)，切(qie)割(ge)(ge)(ge)工藝(yi)參數(shu)要選(xuan)擇適當，可(ke)以使切(qie)割(ge)(ge)(ge)的(de)金屬表面光滑，掛渣不(bu)(bu)嚴重，切(qie)口縫(feng)隙狹窄。有關切(qie)割(ge)(ge)(ge)不(bu)(bu)銹鋼(gang)板的(de)工藝(yi)參數(shu)見表6-13。如(ru)果(guo)參數(shu)選(xuan)擇不(bu)(bu)當，除了切(qie)割(ge)(ge)(ge)質量不(bu)(bu)能(neng)得到保證(zheng)外，還會在切(qie)割(ge)(ge)(ge)過程中產生雙弧現象，甚至中斷切(qie)割(ge)(ge)(ge)，嚴重時(shi)燒損噴嘴和電極。
切(qie)割(ge)(ge)速度(du)是影響切(qie)割(ge)(ge)質(zhi)量的重要因素。在功率(lv)不變(bian)的情況下(xia)，提高切(qie)割(ge)(ge)速度(du)，可使切(qie)口受熱小，切(qie)口變(bian)窄(zhai)，熱影響區縮小。但切(qie)割(ge)(ge)速度(du)過快，不能割(ge)(ge)透工(gong)件。若切(qie)割(ge)(ge)速度(du)太慢，除生產效率(lv)低外(wai)，還會(hui)造成切(qie)口表(biao)(biao)面粗糙和掛渣現象(xiang)。切(qie)割(ge)(ge)速度(du)對切(qie)割(ge)(ge)質(zhi)量的影響見表(biao)(biao)6-14。
3. 操作技術
切割前應將起割點清理干(gan)凈(jing)，保持良好導(dao)電(dian)狀態。對(dui)于大厚度工件，最好用小電(dian)弧(hu)在(zai)起割點預熱一(yi)下，然后再進行(xing)切割。
切(qie)(qie)割(ge)應(ying)從工(gong)件(jian)邊緣開始，待工(gong)件(jian)邊緣割(ge)穿后再(zai)移(yi)動(dong)割(ge)炬。若不允許從板(ban)(ban)的(de)(de)邊緣切(qie)(qie)割(ge)，則應(ying)事先在切(qie)(qie)割(ge)鋼板(ban)(ban)的(de)(de)待切(qie)(qie)割(ge)起點(dian)處(chu)鉆直徑約1～5mm的(de)(de)小孔，否(fou)則由于等離子弧強大的(de)(de)吹力，使熔渣四下飛濺，操(cao)作難以進(jin)行。
電極尖端(duan)(duan)至噴嘴端(duan)(duan)面的距(ju)離(li)(li)控制在10～15mm。合適的距(ju)離(li)(li)可以使(shi)電弧(hu)在噴嘴內得到(dao)良好(hao)的壓縮，能(neng)量集中(zhong)，從而提高等離(li)(li)子(zi)弧(hu)的溫度，增大切割能(neng)力。
噴(pen)嘴至工(gong)件距離(li)不大(da)于10mm。距離(li)過(guo)大(da)會影(ying)響電弧(hu)功率的(de)有(you)效利用，使(shi)切割(ge)能力降(jiang)低；距離(li)過(guo)小(xiao)，使(shi)操作(zuo)者難(nan)以控制。
割(ge)炬在(zai)(zai)整(zheng)個切(qie)割(ge)過(guo)程應與受割(ge)工件表面保(bao)持垂直，不(bu)然(ran)切(qie)口發生偏(pian)斜(xie)且不(bu)光潔，還在(zai)(zai)切(qie)口底面易造成(cheng)熔瘤。為了(le)提高切(qie)割(ge)質量(liang)和(he)增加(jia)生產效(xiao)率，通常可將割(ge)炬在(zai)(zai)切(qie)口所(suo)在(zai)(zai)平面內向切(qie)割(ge)方(fang)向相(xiang)反的方(fang)向傾(qing)斜(xie)一個角(jiao)度（0～45°）。切(qie)割(ge)薄板時(shi)(shi)，后(hou)傾(qing)角(jiao)應大些，切(qie)割(ge)厚板時(shi)(shi)，后(hou)傾(qing)角(jiao)應小些。
