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等离子弧焊的原理解析

【摘要】:等离子弧焊与钨极氩弧焊方法的最大区别在于它使用电弧能量高度集中的等离子弧。图1-7-4 等离子弧焊原理图按照所用焊接电流的大小和喷嘴孔径大小,等离子弧焊工艺可以分为以下三种不同的焊接模式。微束等离子弧焊焊接电流在0.1~15A,其特点是电弧易于控制,电弧在小电流下像一个针尖一样,非常稳定,所以又称为针弧,适于焊接精密的薄件制品。熔入法等离子弧焊 焊接电流为15~100A,用于对焊接质量有高要求的常规部件的焊接。

等离子弧焊采用惰性气体作为工作气体和保护气体,一般采用氩气,有时也加入少量其他气体,在焊接过程中可以添加填充金属,也可以直接熔化母材来形成焊缝,基本的焊接原理如图1-7-4所示。等离子弧焊与钨极氩弧焊方法的最大区别在于它使用电弧能量高度集中的等离子弧。自由电弧经过机械压缩、热收缩和磁收缩之后,电弧的温度和能量密度大幅度提高,能量密度相当于钨极氩弧焊电弧的3倍以上,成为仅次于激光和电子束的高能流密度热源。

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图1-7-4 等离子弧焊原理图

按照所用焊接电流的大小和喷嘴孔径大小,等离子弧焊工艺可以分为以下三种不同的焊接模式。

(1)微束等离子弧焊焊接电流在0.1~15A,其特点是电弧易于控制,电弧在小电流下像一个针尖一样,非常稳定,所以又称为针弧,适于焊接精密的薄件制品。

(2)熔入法等离子弧焊 焊接电流为15~100A,用于对焊接质量有高要求的常规部件的焊接。

(3)小孔法等离子弧焊 焊接电流一般大于100A,是等离子弧焊的一种独特模式。焊接时,等离子弧的一部分穿透了被焊金属,形成被熔池金属环绕着的小孔,并随着小孔的移动逐步形成焊缝。小孔法等离子弧焊可以一次将不开坡口的对接接头熔透成形,一次可焊接的厚度主要取决于被焊接材料的特性、射流水平、等离子气的种类以及焊接位置等。