等離子弧焊接有哪些
按焊縫成形原理，等離子弧有兩種基本焊接方法：小孔型等離子弧焊及熔透型等離子弧焊，其中30A以下的熔透型等離子弧焊又可稱為微束等離子弧焊。
（1）小孔型等離子弧焊利用小孔效應實現等離子弧焊的方法稱小孔型等離子弧焊，亦稱穿透性焊接法。
1）小孔法原理在對一定厚度范圍內的金屬進行焊接時，適當地配合電流、離子氣流及焊接速度三個工藝參數，等離子弧將會穿透整個工件厚度，形成一個貫穿工件的小孔，如圖5。小孔周圍的液體金屬在電弧吹力、液體金屬重力與表面張力作用下保持平衡。焊槍前進時，在小孔前沿的熔化金屬沿著等離子弧柱流到小孔後面並遂漸凝固成焊縫。 小孔法焊接的主要優點在於可以單道焊接厚板，板厚范圍：1.6~9mm。小孔法一般僅限於平焊；然而，對於某些種類的材料，採取必要的工藝措施，用小孔法可實現全位置焊接。
2）焊接特點 小孔法焊接所具有的優點是：
a、孔隙率低。
b、由於小孔法產生較為對稱的焊縫，焊接橫向變形小。
c、由於電弧穿透能力強，對厚板可實現單道焊接。
d、不開坡口實現對接焊，焊前對工件坡口加工量減少。
小孔法的缺點是：
a、焊接可變參數多，規范區間窄。
b、厚板焊接時，對操作者的技術水平要求較高，並且小孔法僅限於自動焊接。
c、焊槍對焊接質量影響大，噴嘴壽命短。
d、除鋁合金外，大多數小孔焊工藝仍限於平焊位置。
（2）熔透型等離子弧焊 焊接過程過程中，只熔透工件，但不產生小孔效應的等離子弧焊方法，又稱熔透型焊接法。
1）熔透法原理 當離子氣流量較小，弧柱受壓縮程度較弱時，這種等離子弧在焊接過程中只熔化工件而不產生小孔效應，焊縫成形原理與氬弧焊類似。主要用於薄板焊接及厚板多層焊。
2）微束等離子弧焊 微束等離子通常採用如圖3c所示的聯合弧。由於非轉移弧的存在，焊接電流小至1A以下電弧仍具有較好的穩定性，能夠焊接細絲及箔材。這時的非轉移弧又稱維弧，而用於焊接的轉移弧又稱主弧。
3）焊接特點與GTAW焊相比，熔透法等離子弧焊具有優點是：
a、電弧能量集中，因此焊接工藝具有焊接速度快；焊縫深寬比大，截面積小；薄板焊接變形小，厚板焊接縮孔傾向小及熱影響區窄等優點。
b、電弧穩定性好。由於微束等離子弧焊接採用聯合弧，電流小至0.1A時電弧仍能穩定燃燒，因此可焊超薄件，如厚度0.1mm不銹鋼片。
c、電弧挺直性好。以焊接電流10A為例，等離子弧焊噴嘴高度（噴嘴到工件表面的距離）達6.4mm時，弧柱仍較挺直，而鎢極氬弧焊的弧長僅能採用0.6mm（弧長大於0.6mm後穩定性變差）。鎢極氬弧的擴散角約450，呈圓錐形（見圖6a），工件上的加熱面積與弧長成平方關系，只要電弧長度有很小變化將引起單位面積上輸入熱量的較大變化。而等離子弧的擴散角僅50左右（見圖6b）基本上是圓柱形，弧長變化對工件上的加熱面積和電流密度影響比較小，所以等離子弧焊弧長變化對焊縫成形的影響不明顯。
d、由於等離子弧焊的鎢極內縮在噴嘴之內，電極不可能與工件相接觸，因而沒有焊縫夾鎢的問題。
與GTAW焊相比，熔縫法的主要缺點是：
a、由於電弧直徑小，要求焊槍噴嘴軸線更准確地對中焊縫。
b、焊槍結構復雜，加工精度高。焊槍噴嘴對焊接質量有著直接影響，必需定期檢查、維修，及時更換。
㈡ 等離子弧焊的主要產品
超薄壁管
用焊接工藝製造超薄壁有縫管是把帶材捲成圓管，然後焊接起來。
超薄壁管，微束等離子弧焊接
超薄壁管在許多工業部門中有著廣泛的應用，可用來製造金屬軟管、波紋管、扭力管、熱交換器的換熱管、儀器儀表的諧振筒等，還有時是在高溫高壓、復雜振動和交變載荷下用來輸送各種腐蝕性介質。用焊接工藝製造超薄壁有縫管是把帶材捲成圓管，然後焊接起來。
這種方法工藝簡單生產率高、成本低(為無縫管的50%左右)，受到國內外生產廠家的極大重視。
微束等離子電弧是一種能量高度集中的熱源。電弧經過壓縮，其穩定性比自由電弧(例如氬弧)好得多，並且工作弧長可以比自由電弧長。因此，觀察焊接過程比較方便，超薄壁管子常用微束等離子弧焊接。
超薄壁管子微束等離子弧焊接具有以下優點：
a．焊接的帶材厚度比氬弧焊小，·通常厚度為0．1～0．5mm，不需卷邊就能焊接，焊接質量好。
b．在管子連續自動焊接時，等離子弧長的變化對焊接質量影響不大，這點與氬弧焊不同，氬弧焊弧長變化對焊接質量影響很大。
c．在焊接電流很小時(小於3A)，微束等離子弧穩定性好，而氬弧有時游動，穩定較差。
d．微束等離子弧由於熱量集中，焊接速度高於氬弧焊，生產率高。
e．能焊接多種金屬，包括不銹鋼、有色金屬和難熔金屬等。
超薄壁管子連續自動微束等離子弧焊接，類似於封閉壓縮弧焊過程。在焊接模套和焊槍之間安裝絕緣套，使等離子焊槍與金屬零件可靠絕緣，同時把保護氬氣封閉在一個小室中，超薄壁管子微束等離子弧焊工藝參數較氬弧焊多，除了焊接電流、焊接速度、保護氣體流量外，還有工作氣體的流量、保護氣體的成分、保護氣體流量與工作氣體流量之比等，這些參數均影響焊接質量。
工作氣體流量大，電弧挺度好，電弧很容易引出噴嘴，轉移弧建立容易；工作氣體流量小，電弧挺度差，轉移弧建立較困難。但工作氣體流量不能過大，太大會形成切割，焊縫成形不良。保護氣體用氫氬混合氣體保護效果好，一般用5%的氫氣，其餘為氬氣。有時也加氦氣，但氦氣價格昂貴，只有對某些有色金屬焊接時才用。經驗表明，保護氣體流量與工作氣體流量有一個最佳比值，這要通過試驗確定。
表1-1列出12Crl8Nil0Ti不銹鋼超薄壁管子自動微束等離子弧焊的工藝參數。
經驗表明，影響超薄壁管子生產率的最主要的工藝參數是焊接電流、工作氣體的流量和噴嘴小孔直徑等。
銅及其合金超薄壁管子的焊接工藝與不銹鋼管子的焊接工藝有許多共同點。但是，由於彼此的物理性能特點不同，如線脹系數和導熱性高、焊縫形成氣孔傾向大、合金元素鋅(黃銅)、鈹(鈹青銅)容易燒損等，焊接時必須採取以下附加措施(其他工藝措施同不銹鋼)。
a．在焊接處必須建立起封閉小室，用氦氣作為保護氣體，，以避免熔池氧化，提高保護效果。
b．用鉬噴嘴代替銅噴嘴。由於鉬噴嘴的熱導宰相當低(比銅小2．7倍)，加熱到高溫時呈熾熱的桃紅色，妨礙鋅和鈹的蒸發和沉積作用，可以減少鋅和鈹的燒損。
c.必須利用軟態帶材製造超薄壁管子。
在封閉小室中用氦氣作保護氣體也能夠用微束等離子弧焊接鈦和鋯的超薄壁管子。表1-2列出銅及其合金、鈦和鋯超薄壁管子的微束等離子弧焊接的工藝參數。
㈢ 等離子弧加工的焊接材料
1、母材凡氬弧焊能夠焊接的材料均可用等離子弧焊接，如碳鋼、耐熱鋼、鈦合金、銅合金、鋁合金以及鎂合金等。
除鋁、鎂及其合金外，其餘材料均採用直流正接法焊接：鋁、鎂及其合金採用交流或直流反接法焊接。直流正接等離子弧單道可焊材料厚度范圍一般為0.3—6.4mm。交流變極性等離子弧單道可焊鋁合金厚度可達12.7mm(小孔法)。
等離子弧焊接的冶金過程與氬弧焊相同，只是由等離子弧具有較小的弧柱直徑，焊接時母材熔化量少，所以焊縫深寬比大、熱影響區窄。每一種母材金屬焊接時對預熱、後熱以及氣體保護等工藝要求與氬弧焊相同。
2、填充金屬與氬弧焊一樣，等離子弧焊工藝可以使用填充金屬。填充金屬一般製成光焊絲或者光焊條。自動焊使用光焊絲作填充金屬，手工焊則用光焊條作填充金屬。填充金屬的主要成分與被焊母材相同。
3、氣體等離子焊槍有兩層氣體，即從噴嘴流出的離子氣及從保護氣罩流出的保護氣。有時為了增強保護，還需使用保護拖罩及通氣的背面墊板以擴大保護氣的保護范圍。對鎢極應該是惰性的；以免鎢極燒；護氣對母材一般是惰性的，但如果類取決於被焊金屬，可供選擇的氣體有：
1)Ar氣Ar氣用於焊接碳鋼、高強度鋼及活性金屬，如鈦、鉭及鋯合金。焊接這些金屬所用的氣體中，即使含有極小量的H，也可能導致焊縫產生氣孔、裂紋或降低力學性能。
2)Ar-H2混合氣焊接奧氏體不銹鋼、鎳合金及銅鎳合金時，允許使用Ar-H2混合氣體。
Ar氣中填加H2氣可提高電弧溫度及電弧電場強度，能夠更有效地將電弧熱量傳遞給工件，在給定的電流條件下可以得到較高的焊接速度。同時，H2具有還原性，使用Ar-H2混合氣體可以獲得更光亮的焊縫外觀。但H2含量過多焊縫易出現氣孔及裂紋，一般φ(H2)限制在7.5%以下。然而，在小孔焊接工藝中，由於氣體以充分逸出，加φ(H2)范圍為5%一15%，工件越薄，允許H2的比例越大。如小孔法焊6.4mm不銹鋼時，加φ(H2)為5%；而進行3.8mm不銹鋼管道高速焊時，允許加φ(H2)達15%。」使用Ar-H2混合氣體作離。混合氣體作離子氣時，由於電弧溫度較高，應降低噴嘴孔徑的額定電流。 3)Ar-He混合氣He氣也是—種惰性氣體，當被焊工件不允許使用Ar-H2混合氣時，可考慮使用Ar-He混合氣。在Ar-He混合氣體中，φ甲(He)超過40%以上電弧熱量才能有明顯的變化。φ(He)超過75%時，其性能基本與純He相同，通常在Ar氣中加入φ(He)=50%～75%進行鈦、鋁及其合金的小孔焊及在所有金屬材料上熔敷焊道。
4)He氣採用純He作離子氣時，由於弧柱溫度較高，會降低噴嘴的熱負載，會降低噴嘴的使用壽命及承載電流的能力，另外He氣密度較小，在合理的離子氣流量下難以形成小孔。所以，純He僅用於熔透法焊接，如焊接銅。
5)Ar-C02混合氣由於保護氣體不與鎢極接觸，在小電流焊接低碳鋼及低合金鋼時，允許在保護氣中添加適性氣體，其流量在10~15L/min之內。如在Ar中加甲(C02)為25%作保護氣焊接鐵心疊片。
㈣ 等離子弧焊接與一般的電弧焊接有何區別
等離子弧就是普通電弧經過壓縮而成，比普通電弧熱量更集中，受熱面積更小，焊縫成形好，接頭質量高，適合於焊接要求高的精密零部件。
㈤ 等離子弧焊設備通常由哪幾部分組成
與鎢極氬弧焊一樣，按照操作方式，等離子弧焊設備科分為手工等離子弧焊設備和自動等離子弧焊設備兩類。手工等離子弧焊設備由焊接電源、焊槍、控制電路、氣路和水路等部分組成。自動等離子弧焊設備則由焊接電源、焊槍、焊接小車（或轉動夾具）、控制電路、氣路和水路等部分組成。 1)焊接電源下降或垂直陡降特性的整流電源或弧焊發電機均可作為等離子弧焊接電源。用純氬作為離子氣時，電源空載電壓只需要65~80V；用氫、氬混合氣時，空載電壓需110~120V。大電流等子弧都採用轉移型，用高頻引燃非轉移弧，然後轉移成轉移弧。30A一下的小電流微束等子弧焊接採用混合型弧，用高頻或解除短路回抽引弧。由於非轉移在正常焊接過程中不能切除，因此一般要用兩個獨立的電源，使用的最小焊接電流大於或等於5A時，可以不用維弧電源。 2）氣路系統 等離子弧焊機供氣系統應能分別給可調節離子氣、保護氣、背面保護氣。為保證引弧和熄弧處的焊接質量，離子氣可分兩路供給，其中一路可經氣閥放空，以實現離子氣流衰減控制。採用氬氣與氫氣的混合氣體作等離子氣時，氣路中最好設有專門的引弧氣路，以降低對電源空載電壓的要求。 3）控制系統 手工等離子弧焊機的控制系統比較簡單，只要能保證先通離子氣體和保護氣，然後引弧即可。自動化等離子弧焊機控制系統通常由高頻發生器、小車行走裝置、填充焊絲進拖動電路及程式控制電路組成。程式控制電路應能滿足提前送氣、高頻引弧和轉弧、離子氣遞增、延遲行走、電流和氣流衰減熄弧、延遲停氣等控制要求。 4）等離子弧焊槍 它是等離子弧焊設備中的關鍵部分（又稱為等離子弧發生器），對等離子弧的性能及焊接過程穩定性起著決定性作用。焊槍結構設計由上槍體、下槍體、壓縮噴嘴、中間絕緣體及冷卻套組成，其中最關鍵的部件為噴嘴及電極。 5）水路系統 由於等離子弧的溫度在10000攝氏度以上，為了防止燒壞噴嘴並增加對電弧的壓縮作用，必須對電極及噴嘴進行有效地水冷卻。冷卻水的流量不得小於3L/min,水壓不小於0.15~0.20MPa。水路中應設有水壓開關，在水壓達不到要求時，切斷供電迴路。
㈥ 等離子弧焊接特點：
等離子弧焊接特點：1）與TIG焊比，等離子電弧挺度大、熱量集中、熔深比大，工件可不開坡口單面焊雙面成形，焊接熱影響區小，焊接變形小，生產率高；2）可用來焊接難熔、易氧化、熱敏感性強的材料，如：鉬、鎢、鈹、鉻、鉭、鎳、鈦等合金，也能焊一般鋼材或有色金屬；3）相對其它焊接方法，等離子焊的設備投資較大，對操作要求高，難以手工操作，焊接參數精度高。
㈦ 等離子弧焊接的應用：
等離子弧焊接的應用：直流等離子焊可以焊碳鋼、不銹鋼、耐熱鋼，鎳及其合金，鈦及其合金等。交流等離子焊可焊鋁，鎂及其合金，鑄青銅，鋁青銅等。
㈧ 等離子焊都可以焊什麼
等離子焊接應用： 微束離子焊接 微束離子通常用於焊接薄板材（厚度為0.1mm）、焊絲和網孔部分。針型挺直的弧能將弧的偏離和變形減到最小。雖然等效的TIG 弧更擴散，但更新的晶體管化的（TIG）電源能在低電流下產生非常穩定的弧。 中等電流焊接 在熔化方式下可選擇該方法進行傳統的TIG焊。 它的優點是能產生較深的熔深（願於較高的等離子氣流），能容許包括葯皮（焊炬中的焊條）在內的較大的表面污染。主要缺點是焊炬笨重，使手工焊接比較困難。在機械化焊接中，應該更加註意焊炬的維護以保證穩定的性能。 小孔型焊接 可用的幾點優勢是：熔深較深、焊接速度快。與TIG 弧相比，它能焊透厚度達10mm的板材，但使用單道焊接技術時，通常將板材厚度限制在6mm內。通常的方法是使用有填充物的小孔，以確保焊道斷面的光滑（無齒邊）。由於厚度達到了15mm，要使用6mm厚的鈍邊進行V型接頭准備。也可使用雙道焊技術，在熔化方式下通過添加填充焊絲，自動生成第一和第二條焊道。 必須精確地平衡焊接參數、等離子氣流速度和填充焊絲的添加量（填入小孔）以維護孔和焊接熔池的穩定，這一技術只適用於機械化焊接。雖然通過使用脈沖電流，該技術能用於位置焊接，但它通常是用於對較厚的板材材料（超過3mm）進行高速平焊。進行管道焊接時，必須精確地控制溢出電流和等離子氣流速度以確保小孔關閉。