1、 图6-2 等离子弧和钨极氩弧的温度分布图6-3 等离子弧和钨 极氩弧的扩散角 图6-4 等离子弧的静特性过度压缩，冷却不够时过度压缩，冷却不够时类类 型型特点特点应用应用转移型转移型电弧温度较高电弧温度较高常用于金属的焊接、堆焊与切割常用于金属的焊接、堆焊与切割非转移型非转移型电弧温度较低电弧温度较低喷涂、非金属的焊接与切割喷涂、非金属的焊接与切割混合型混合型小电流下的电弧稳小电流下的电弧稳定性好定性好多用于微束等离子弧（多用于微束等离子弧（30A）焊接焊接穿孔型等离子弧焊穿孔型等离子弧焊 焊接时小孔的照片焊接时小孔的照片 熔透型等离子弧焊示意图 以上三种形式都可以采用脉冲电流，焊接以上三种
2、形式都可以采用脉冲电流，焊接效果更好，但参数进一步复杂化。效果更好，但参数进一步复杂化。另外，还有交流等离子弧焊和等离子弧另外，还有交流等离子弧焊和等离子弧MIG焊（焊（155）等。其中，）等。其中，正弦交流焊铝镁合正弦交流焊铝镁合金，焊缝深宽比小、钨极烧损大，趋于被矩形金，焊缝深宽比小、钨极烧损大，趋于被矩形波交流取代。变极性波交流取代。变极性矩形矩形波交流可获得较大的波交流可获得较大的焊缝深宽比及较少的钨极烧损，主要用于小孔焊缝深宽比及较少的钨极烧损，主要用于小孔法焊接铝合金。法焊接铝合金。图6-9 等离子弧焊枪示意图 电流在电流在0.1-225A的设备可用手工焊接，大电流等离子的设备可用
3、手工焊接，大电流等离子弧焊需使用自动焊接。弧焊需使用自动焊接。凡氩弧焊能够焊接的材料均可用等离子弧焊接，与钨极凡氩弧焊能够焊接的材料均可用等离子弧焊接，与钨极氩弧焊相比，可采用较大的钝边和较小的坡口角度。其它氩弧焊相比，可采用较大的钝边和较小的坡口角度。其它如后热以及气体保护等工艺要求与氩弧焊基本相同。如后热以及气体保护等工艺要求与氩弧焊基本相同。（1）对接接头，若材料）对接接头，若材料/厚度合适，可用穿孔焊法，否厚度合适，可用穿孔焊法，否则用熔入型焊法或穿孔焊打底则用熔入型焊法或穿孔焊打底+熔入型填充盖面。熔入型填充盖面。（2）其它接头形式：用熔入型焊法）其它接头形式：用熔入型焊法（3）细薄
4、零件：用微束熔入型弧焊法，离子气对不同）细薄零件：用微束熔入型弧焊法，离子气对不同材料最好用不同的混合气。材料最好用不同的混合气。（4）如有可能，尽量脉冲电流焊接。）如有可能，尽量脉冲电流焊接。厚度大于厚度大于1.6mm但小于所列厚度值的工件，可不开坡但小于所列厚度值的工件，可不开坡口，采用小孔法单面一次焊成。口，采用小孔法单面一次焊成。材材 料料 不锈钢不锈钢 钛及钛合金钛及钛合金 镍及镍合金镍及镍合金低合金钢低合金钢 低低 碳碳 钢钢焊接厚度范围焊接厚度范围 8 12 6 7 8 装配与夹紧：小电流等离子弧焊对接头的装配要求和装配与夹紧：小电流等离子弧焊对接头的装配要求和 钨极氩弧焊相同。
5、间隙不应超过金属厚钨极氩弧焊相同。间隙不应超过金属厚 度的度的10%10%，难以保持上述公差时必须添加，难以保持上述公差时必须添加 填充金属。对于厚度不大于填充金属。对于厚度不大于0.8mm0.8mm的金属，的金属，焊接接头的装配和夹紧要求。焊接接头的装配和夹紧要求。焊接金属薄片时，要求夹具与工件紧密接触。焊接金属薄片时，要求夹具与工件紧密接触。焊枪喷嘴至工件的距离不像氩弧焊时要求那么严格。焊枪喷嘴至工件的距离不像氩弧焊时要求那么严格。堆焊方法堆焊方法稀释率稀释率（%）熔敷速度熔敷速度Kg/h最小堆焊层最小堆焊层厚度厚度mm熔敷效率熔敷效率（%）氧乙炔氧乙炔堆焊堆焊手工送丝手工送丝1100.5
6、1.80.8100自动送丝自动送丝1100.56.80.8100粉末堆焊粉末堆焊1100.51.80.88595焊条电弧堆焊焊条电弧堆焊10200.55.43.265埋弧埋弧堆焊堆焊单丝单丝30604.511.33.295单带极单带极102012363.095等离子等离子弧堆焊弧堆焊自动送粉自动送粉5150.56.80.88595手工送丝手工送丝5150.53.62.498100自动送丝自动送丝5150.53.62.498100双热丝双热丝51513272.498100冷丝等离子弧堆焊冷丝等离子弧堆焊手工送棒或自动送丝（带），手工送棒或自动送丝（带），在工艺和堆焊层质量上都较稳定，应用于各种阀
7、门耐磨、在工艺和堆焊层质量上都较稳定，应用于各种阀门耐磨、耐蚀零件的堆焊。耐蚀零件的堆焊。热丝等离子弧堆焊热丝等离子弧堆焊熔敷率提高和稀释率降低显著，熔敷率提高和稀释率降低显著，可减少气孔倾向，适用于大面积的堆焊。可减少气孔倾向，适用于大面积的堆焊。粉末等离子弧堆焊粉末等离子弧堆焊粉末来源广、种类多，熔敷率粉末来源广、种类多，熔敷率高、稀释率低、堆焊层质量好，工艺过程稳定，易于机械高、稀释率低、堆焊层质量好，工艺过程稳定，易于机械化、自动化；广泛应用于各种阀门密封面、石油钻杆、模化、自动化；广泛应用于各种阀门密封面、石油钻杆、模具刃口等的强化与修复。具刃口等的强化与修复。对塑性较好的焊材，用填
8、丝等离子弧堆焊，且多用对塑性较好的焊材，用填丝等离子弧堆焊，且多用热丝法。热丝法。对硬脆的焊材用粉未等离子弧堆焊对硬脆的焊材用粉未等离子弧堆焊(等离子弧喷焊等离子弧喷焊)，使用双电源的混合型等离子弧更好。使用双电源的混合型等离子弧更好。（二）等离子弧喷涂（二）等离子弧喷涂等离子弧的喷涂具有其它喷涂方法的不具备的优势，等离子弧的喷涂具有其它喷涂方法的不具备的优势，因而应用广泛（原理如上图）因而应用广泛（原理如上图）喷涂材料几乎不受限制（可喷涂非金属）；喷涂材料几乎不受限制（可喷涂非金属）；不改变基体的热处理状态、焊件无变形；不改变基体的热处理状态、焊件无变形；涂层薄而致密，结合强度高；涂层薄而致
9、密，结合强度高；工艺稳定、生产率高。工艺稳定、生产率高。等离子弧喷涂的一些应用实例等离子弧喷涂的一些应用实例气门喷涂（耐磨）气门喷涂（耐磨）发动机叶片（耐高温）发动机叶片（耐高温）丝极喷涂轧辊（耐磨）丝极喷涂轧辊（耐磨）手工喷涂螺旋杆（耐磨）手工喷涂螺旋杆（耐磨）等离子弧喷涂的特点等离子弧喷涂的特点喷涂材料几乎不受限制（可喷涂材料几乎不受限制（可 喷涂非金属）；喷涂非金属）；不改变基体的热处理状态、不改变基体的热处理状态、焊件无变形；焊件无变形；涂层薄而致密，结合强度高；涂层薄而致密，结合强度高；工艺稳定、生产率高。工艺稳定、生产率高。等离子弧的喷涂具有其它喷涂方法的不具备等离子弧的喷涂具有其
10、它喷涂方法的不具备的优势，因而应用广泛。的优势，因而应用广泛。图6-14 等离子弧切割原理示意图 理论上，有很多的参数会影响到切割的效果。但在实际生产中，这些参数或因素很多是不好变更的，所以，通常仅需注意以下几个可变的项目：（1）切割电流、电压（2）切割速度（3）喷嘴高度（4）气压力 等离子弧切割时采用正接极性，切割金属时采用转移弧。切割薄金属板材时，可采用微束等离子弧来获得更窄的割口。对于确定厚度的板材，切割电流越大，则切割速度越快。高切割速度使切口变窄、热影响区减小。应尽可能选择大的切割速度。切割大厚度工件时，提高切割电压更为有效。切割大厚度工件时，提高切割电压更为有效。n但空气等离子弧切割时采用纯锆或纯铪电极，也可采用复合式空气等离子弧切割。
