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1、主讲：朱明 高级技师、经济师,工程师 高级技能专业教师 高级汽车维修考评员学习情景八：车身焊接 5.等离子切割等离子弧焊接一、基本要求1、掌握等离子弧的产生原理及特点2、了解等离子弧发生器的结构3 掌握等离子弧焊接的几种主要的工艺形式及特点三、重点1、等离子弧的热源特点、等离子弧的静特性；2、等离子弧的焊接工艺参数的选择；第一节 等离子弧焊接特点一）、等离子弧的形成等 离 子 弧 是 一 种 被 压 缩 的 钨 极 氩 弧，具 有 很 高 的 能 量 密度、温度及电弧力。等离子弧是通过三种压缩作用获得的：1)机械压缩 水 冷 铜 喷 嘴 孔 径 限 制 弧 柱 截 面 积 的 自 由 扩 大，
2、这种拘束作用就是机械压缩；2)热压缩 喷 嘴 中 的 冷 却 水 使 喷 嘴 内 壁 附 近 形 成 一 层冷 气 膜，进 一 步 减 小 了 弧 柱 的 有 效 导 电 面 积，从 而 进 一 步 提 高了 电 弧 弧 柱 的 能 量 密 度 及 温 度，这 种 依 靠 水 冷 使 弧 柱 温 度 及 能量密度进一步提高的作用就是热压缩；3)电磁压缩 由于以上两种压缩效应，使得电弧电流密度增大，电弧电流自身磁场产生的电磁收缩力增大，使电弧受到进一步的压缩，这就是电磁压缩。二）、等离子弧的类型（一）非转移型电弧非 转 移 型 电 弧 燃 烧 在 钨 极 与 喷 嘴 之 间，焊 接 时 电 源
3、正 极 接 水冷 铜 喷 嘴，负 极 接 钨 极，工 件 不 接 到 焊 接 回 路 上；依 靠 高 速 喷出 的 等 离 子 气 将 电 弧 带 出，这 种 电 弧 适 用 于 焊 接 或 切 割 较 薄 的金属及非金属。（二）转移型电弧转 移 型 电 弧 直 接 燃 烧 在 钨 极 与 工 件 之 间，焊 接 时 首 先 引 燃 钨极 与 喷 嘴 间 的 非 转 移 弧，然 后 将 电 弧 转 移 到 钨 极 与 工 件 之 间；在 工 作 状 态 下，喷 嘴 不 接 到 焊 接 回 路 中。这 种 电 弧 用 于 焊 接 较厚的金属。（三）联合型电弧转移弧及非转移弧同时存在的电弧为联合型
4、电弧。混合型电弧在很小的电流下就能保持稳定，因此特别适合于薄板及超薄板的焊接。非转移 转移 联合等离子焊与氩弧焊的比较:通过水冷喷嘴压缩电弧电弧集中热影响区小3-10mm 的板不用开坡口可以焊接穿空效应 焊接速度快，焊件变形小，焊缝成型美观 单面焊接无需打底，不需复杂的焊前准备三）、等离子弧焊的特点及应用（一）特点由 于 等 离 子 电 弧 具 有 较 高 的 能 量 密 度、温 度 及 刚 直 性，因此与一般电弧焊相比，等离子电弧具有下列优点：1)熔 透 能 力 强，在 不 开 坡 口、不 加 填 充 焊 丝 的 情 况 下 可 一 次焊透810mm 厚的不锈钢板；2)焊 缝 质 量 对 弧
5、 长 的 变 化 不 敏 感，这 是 由 于 电 弧 的 形 态 接 近圆 柱 形，且 挺 直 度 好，弧 长 变 化 对 加 热 斑 点 面 积 的 影 响 很 小，易获得均匀的焊缝形状；3)钨 极 缩 在 水 冷 铜 喷 嘴 内 部，不 会 与 工 件 接 触，因 此 可 避 免焊缝金属产生夹钨现象；4)等 离 子 电 弧 的 电 离 度 较 高，电 流 较 小 时 仍 很 稳 定，可 焊 接微型精密零件；5)可 产 生 稳 定 的 小 孔 效 应，通 过 小 孔 效 应，正 面 施 焊 时 可 获得良好的单面焊双面成形。等离子弧焊的缺点是：1)可焊厚度有限，一般在25mm 以下；2)焊枪
6、及控制线路较复杂，喷嘴的使用寿命很低；3)焊接参数较多，对焊接操作人员的技术水平要求较高。（二）应用可用钨极氩弧焊焊接的金属，比如不锈钢、铝及铝合金、钛及钛合金、镍、铜、蒙耐尔合金等，均可用等离子弧焊焊接。这种焊接方法可用于航天、航空、核能、电子、造船及其它工业部门中。等离子弧生器一、分类：等离子弧焊枪、割枪、喷枪。二、组成主 要 由 电 极、电 极 夹 头、压 缩 喷 嘴、中 间 绝 缘 体、上 枪 体、下枪体及冷却套等组成。最关键的部件为喷嘴及电极。1、喷嘴如图1-7-4 所示。分类 按喷嘴孔道的数量，可分为单孔型和三孔型两种。三 孔 型 喷 嘴 除 了 中 心 主 孔 外，主 孔 左 右 还 有 两 个 小 孔。从 这两 个 小 孔 中 喷 出 的 等 离 子 气 对 等 离 子 弧 有 一 附 加 压 缩 作 用，使 等离 子 弧 的 截 面 变 为 椭 圆 形。当 椭 圆 的 长 轴 平 行 于 焊 接 方 向 时，可显著提高焊接速度，减小焊接热影响区的宽度。按 孔 道 的 形 状，可 分 为 圆 柱 型 及 收 敛 扩 散 型 等 两 种。通 常 采用圆柱形压缩孔道，而收敛扩散型压缩孔道有利于电弧的稳定。