等离子弧焊接有哪些
按焊缝成形原理，等离子弧有两种基本焊接方法：小孔型等离子弧焊及熔透型等离子弧焊，其中30A以下的熔透型等离子弧焊又可称为微束等离子弧焊。
（1）小孔型等离子弧焊利用小孔效应实现等离子弧焊的方法称小孔型等离子弧焊，亦称穿透性焊接法。
1）小孔法原理在对一定厚度范围内的金属进行焊接时，适当地配合电流、离子气流及焊接速度三个工艺参数，等离子弧将会穿透整个工件厚度，形成一个贯穿工件的小孔，如图5。小孔周围的液体金属在电弧吹力、液体金属重力与表面张力作用下保持平衡。焊枪前进时，在小孔前沿的熔化金属沿着等离子弧柱流到小孔后面并遂渐凝固成焊缝。 小孔法焊接的主要优点在于可以单道焊接厚板，板厚范围：1.6~9mm。小孔法一般仅限于平焊；然而，对于某些种类的材料，采取必要的工艺措施，用小孔法可实现全位置焊接。
2）焊接特点 小孔法焊接所具有的优点是：
a、孔隙率低。
b、由于小孔法产生较为对称的焊缝，焊接横向变形小。
c、由于电弧穿透能力强，对厚板可实现单道焊接。
d、不开坡口实现对接焊，焊前对工件坡口加工量减少。
小孔法的缺点是：
a、焊接可变参数多，规范区间窄。
b、厚板焊接时，对操作者的技术水平要求较高，并且小孔法仅限于自动焊接。
c、焊枪对焊接质量影响大，喷嘴寿命短。
d、除铝合金外，大多数小孔焊工艺仍限于平焊位置。
（2）熔透型等离子弧焊 焊接过程过程中，只熔透工件，但不产生小孔效应的等离子弧焊方法，又称熔透型焊接法。
1）熔透法原理 当离子气流量较小，弧柱受压缩程度较弱时，这种等离子弧在焊接过程中只熔化工件而不产生小孔效应，焊缝成形原理与氩弧焊类似。主要用于薄板焊接及厚板多层焊。
2）微束等离子弧焊 微束等离子通常采用如图3c所示的联合弧。由于非转移弧的存在，焊接电流小至1A以下电弧仍具有较好的稳定性，能够焊接细丝及箔材。这时的非转移弧又称维弧，而用于焊接的转移弧又称主弧。
3）焊接特点与GTAW焊相比，熔透法等离子弧焊具有优点是：
a、电弧能量集中，因此焊接工艺具有焊接速度快；焊缝深宽比大，截面积小；薄板焊接变形小，厚板焊接缩孔倾向小及热影响区窄等优点。
b、电弧稳定性好。由于微束等离子弧焊接采用联合弧，电流小至0.1A时电弧仍能稳定燃烧，因此可焊超薄件，如厚度0.1mm不锈钢片。
c、电弧挺直性好。以焊接电流10A为例，等离子弧焊喷嘴高度（喷嘴到工件表面的距离）达6.4mm时，弧柱仍较挺直，而钨极氩弧焊的弧长仅能采用0.6mm（弧长大于0.6mm后稳定性变差）。钨极氩弧的扩散角约450，呈圆锥形（见图6a），工件上的加热面积与弧长成平方关系，只要电弧长度有很小变化将引起单位面积上输入热量的较大变化。而等离子弧的扩散角仅50左右（见图6b）基本上是圆柱形，弧长变化对工件上的加热面积和电流密度影响比较小，所以等离子弧焊弧长变化对焊缝成形的影响不明显。
d、由于等离子弧焊的钨极内缩在喷嘴之内，电极不可能与工件相接触，因而没有焊缝夹钨的问题。
与GTAW焊相比，熔缝法的主要缺点是：
a、由于电弧直径小，要求焊枪喷嘴轴线更准确地对中焊缝。
b、焊枪结构复杂，加工精度高。焊枪喷嘴对焊接质量有着直接影响，必需定期检查、维修，及时更换。
㈡ 等离子弧焊的主要产品
超薄壁管
用焊接工艺制造超薄壁有缝管是把带材卷成圆管，然后焊接起来。
超薄壁管，微束等离子弧焊接
超薄壁管在许多工业部门中有着广泛的应用，可用来制造金属软管、波纹管、扭力管、热交换器的换热管、仪器仪表的谐振筒等，还有时是在高温高压、复杂振动和交变载荷下用来输送各种腐蚀性介质。用焊接工艺制造超薄壁有缝管是把带材卷成圆管，然后焊接起来。
这种方法工艺简单生产率高、成本低(为无缝管的50%左右)，受到国内外生产厂家的极大重视。
微束等离子电弧是一种能量高度集中的热源。电弧经过压缩，其稳定性比自由电弧(例如氩弧)好得多，并且工作弧长可以比自由电弧长。因此，观察焊接过程比较方便，超薄壁管子常用微束等离子弧焊接。
超薄壁管子微束等离子弧焊接具有以下优点：
a．焊接的带材厚度比氩弧焊小，·通常厚度为0．1～0．5mm，不需卷边就能焊接，焊接质量好。
b．在管子连续自动焊接时，等离子弧长的变化对焊接质量影响不大，这点与氩弧焊不同，氩弧焊弧长变化对焊接质量影响很大。
c．在焊接电流很小时(小于3A)，微束等离子弧稳定性好，而氩弧有时游动，稳定较差。
d．微束等离子弧由于热量集中，焊接速度高于氩弧焊，生产率高。
e．能焊接多种金属，包括不锈钢、有色金属和难熔金属等。
超薄壁管子连续自动微束等离子弧焊接，类似于封闭压缩弧焊过程。在焊接模套和焊枪之间安装绝缘套，使等离子焊枪与金属零件可靠绝缘，同时把保护氩气封闭在一个小室中，超薄壁管子微束等离子弧焊工艺参数较氩弧焊多，除了焊接电流、焊接速度、保护气体流量外，还有工作气体的流量、保护气体的成分、保护气体流量与工作气体流量之比等，这些参数均影响焊接质量。
工作气体流量大，电弧挺度好，电弧很容易引出喷嘴，转移弧建立容易；工作气体流量小，电弧挺度差，转移弧建立较困难。但工作气体流量不能过大，太大会形成切割，焊缝成形不良。保护气体用氢氩混合气体保护效果好，一般用5%的氢气，其余为氩气。有时也加氦气，但氦气价格昂贵，只有对某些有色金属焊接时才用。经验表明，保护气体流量与工作气体流量有一个最佳比值，这要通过试验确定。
表1-1列出12Crl8Nil0Ti不锈钢超薄壁管子自动微束等离子弧焊的工艺参数。
经验表明，影响超薄壁管子生产率的最主要的工艺参数是焊接电流、工作气体的流量和喷嘴小孔直径等。
铜及其合金超薄壁管子的焊接工艺与不锈钢管子的焊接工艺有许多共同点。但是，由于彼此的物理性能特点不同，如线胀系数和导热性高、焊缝形成气孔倾向大、合金元素锌(黄铜)、铍(铍青铜)容易烧损等，焊接时必须采取以下附加措施(其他工艺措施同不锈钢)。
a．在焊接处必须建立起封闭小室，用氦气作为保护气体，，以避免熔池氧化，提高保护效果。
b．用钼喷嘴代替铜喷嘴。由于钼喷嘴的热导宰相当低(比铜小2．7倍)，加热到高温时呈炽热的桃红色，妨碍锌和铍的蒸发和沉积作用，可以减少锌和铍的烧损。
c.必须利用软态带材制造超薄壁管子。
在封闭小室中用氦气作保护气体也能够用微束等离子弧焊接钛和锆的超薄壁管子。表1-2列出铜及其合金、钛和锆超薄壁管子的微束等离子弧焊接的工艺参数。
㈢ 等离子弧加工的焊接材料
1、母材凡氩弧焊能够焊接的材料均可用等离子弧焊接，如碳钢、耐热钢、钛合金、铜合金、铝合金以及镁合金等。
除铝、镁及其合金外，其余材料均采用直流正接法焊接：铝、镁及其合金采用交流或直流反接法焊接。直流正接等离子弧单道可焊材料厚度范围一般为0.3—6.4mm。交流变极性等离子弧单道可焊铝合金厚度可达12.7mm(小孔法)。
等离子弧焊接的冶金过程与氩弧焊相同，只是由等离子弧具有较小的弧柱直径，焊接时母材熔化量少，所以焊缝深宽比大、热影响区窄。每一种母材金属焊接时对预热、后热以及气体保护等工艺要求与氩弧焊相同。
2、填充金属与氩弧焊一样，等离子弧焊工艺可以使用填充金属。填充金属一般制成光焊丝或者光焊条。自动焊使用光焊丝作填充金属，手工焊则用光焊条作填充金属。填充金属的主要成分与被焊母材相同。
3、气体等离子焊枪有两层气体，即从喷嘴流出的离子气及从保护气罩流出的保护气。有时为了增强保护，还需使用保护拖罩及通气的背面垫板以扩大保护气的保护范围。对钨极应该是惰性的；以免钨极烧；护气对母材一般是惰性的，但如果类取决于被焊金属，可供选择的气体有：
1)Ar气Ar气用于焊接碳钢、高强度钢及活性金属，如钛、钽及锆合金。焊接这些金属所用的气体中，即使含有极小量的H，也可能导致焊缝产生气孔、裂纹或降低力学性能。
2)Ar-H2混合气焊接奥氏体不锈钢、镍合金及铜镍合金时，允许使用Ar-H2混合气体。
Ar气中填加H2气可提高电弧温度及电弧电场强度，能够更有效地将电弧热量传递给工件，在给定的电流条件下可以得到较高的焊接速度。同时，H2具有还原性，使用Ar-H2混合气体可以获得更光亮的焊缝外观。但H2含量过多焊缝易出现气孔及裂纹，一般φ(H2)限制在7.5%以下。然而，在小孔焊接工艺中，由于气体以充分逸出，加φ(H2)范围为5%一15%，工件越薄，允许H2的比例越大。如小孔法焊6.4mm不锈钢时，加φ(H2)为5%；而进行3.8mm不锈钢管道高速焊时，允许加φ(H2)达15%。”使用Ar-H2混合气体作离。混合气体作离子气时，由于电弧温度较高，应降低喷嘴孔径的额定电流。 3)Ar-He混合气He气也是—种惰性气体，当被焊工件不允许使用Ar-H2混合气时，可考虑使用Ar-He混合气。在Ar-He混合气体中，φ甲(He)超过40%以上电弧热量才能有明显的变化。φ(He)超过75%时，其性能基本与纯He相同，通常在Ar气中加入φ(He)=50%～75%进行钛、铝及其合金的小孔焊及在所有金属材料上熔敷焊道。
4)He气采用纯He作离子气时，由于弧柱温度较高，会降低喷嘴的热负载，会降低喷嘴的使用寿命及承载电流的能力，另外He气密度较小，在合理的离子气流量下难以形成小孔。所以，纯He仅用于熔透法焊接，如焊接铜。
5)Ar-C02混合气由于保护气体不与钨极接触，在小电流焊接低碳钢及低合金钢时，允许在保护气中添加适性气体，其流量在10~15L/min之内。如在Ar中加甲(C02)为25%作保护气焊接铁心叠片。
㈣ 等离子弧焊接与一般的电弧焊接有何区别
等离子弧就是普通电弧经过压缩而成，比普通电弧热量更集中，受热面积更小，焊缝成形好，接头质量高，适合于焊接要求高的精密零部件。
㈤ 等离子弧焊设备通常由哪几部分组成
与钨极氩弧焊一样，按照操作方式，等离子弧焊设备科分为手工等离子弧焊设备和自动等离子弧焊设备两类。手工等离子弧焊设备由焊接电源、焊枪、控制电路、气路和水路等部分组成。自动等离子弧焊设备则由焊接电源、焊枪、焊接小车（或转动夹具）、控制电路、气路和水路等部分组成。 1)焊接电源下降或垂直陡降特性的整流电源或弧焊发电机均可作为等离子弧焊接电源。用纯氩作为离子气时，电源空载电压只需要65~80V；用氢、氩混合气时，空载电压需110~120V。大电流等子弧都采用转移型，用高频引燃非转移弧，然后转移成转移弧。30A一下的小电流微束等子弧焊接采用混合型弧，用高频或解除短路回抽引弧。由于非转移在正常焊接过程中不能切除，因此一般要用两个独立的电源，使用的最小焊接电流大于或等于5A时，可以不用维弧电源。 2）气路系统 等离子弧焊机供气系统应能分别给可调节离子气、保护气、背面保护气。为保证引弧和熄弧处的焊接质量，离子气可分两路供给，其中一路可经气阀放空，以实现离子气流衰减控制。采用氩气与氢气的混合气体作等离子气时，气路中最好设有专门的引弧气路，以降低对电源空载电压的要求。 3）控制系统 手工等离子弧焊机的控制系统比较简单，只要能保证先通离子气体和保护气，然后引弧即可。自动化等离子弧焊机控制系统通常由高频发生器、小车行走装置、填充焊丝进拖动电路及程控电路组成。程控电路应能满足提前送气、高频引弧和转弧、离子气递增、延迟行走、电流和气流衰减熄弧、延迟停气等控制要求。 4）等离子弧焊枪 它是等离子弧焊设备中的关键部分（又称为等离子弧发生器），对等离子弧的性能及焊接过程稳定性起着决定性作用。焊枪结构设计由上枪体、下枪体、压缩喷嘴、中间绝缘体及冷却套组成，其中最关键的部件为喷嘴及电极。 5）水路系统 由于等离子弧的温度在10000摄氏度以上，为了防止烧坏喷嘴并增加对电弧的压缩作用，必须对电极及喷嘴进行有效地水冷却。冷却水的流量不得小于3L/min,水压不小于0.15~0.20MPa。水路中应设有水压开关，在水压达不到要求时，切断供电回路。
㈥ 等离子弧焊接特点：
等离子弧焊接特点：1）与TIG焊比，等离子电弧挺度大、热量集中、熔深比大，工件可不开坡口单面焊双面成形，焊接热影响区小，焊接变形小，生产率高；2）可用来焊接难熔、易氧化、热敏感性强的材料，如：钼、钨、铍、铬、钽、镍、钛等合金，也能焊一般钢材或有色金属；3）相对其它焊接方法，等离子焊的设备投资较大，对操作要求高，难以手工操作，焊接参数精度高。
㈦ 等离子弧焊接的应用：
等离子弧焊接的应用：直流等离子焊可以焊碳钢、不锈钢、耐热钢，镍及其合金，钛及其合金等。交流等离子焊可焊铝，镁及其合金，铸青铜，铝青铜等。
㈧ 等离子焊都可以焊什么
等离子焊接应用： 微束离子焊接 微束离子通常用于焊接薄板材（厚度为0.1mm）、焊丝和网孔部分。针型挺直的弧能将弧的偏离和变形减到最小。虽然等效的TIG 弧更扩散，但更新的晶体管化的（TIG）电源能在低电流下产生非常稳定的弧。 中等电流焊接 在熔化方式下可选择该方法进行传统的TIG焊。 它的优点是能产生较深的熔深（愿于较高的等离子气流），能容许包括药皮（焊炬中的焊条）在内的较大的表面污染。主要缺点是焊炬笨重，使手工焊接比较困难。在机械化焊接中，应该更加注意焊炬的维护以保证稳定的性能。 小孔型焊接 可用的几点优势是：熔深较深、焊接速度快。与TIG 弧相比，它能焊透厚度达10mm的板材，但使用单道焊接技术时，通常将板材厚度限制在6mm内。通常的方法是使用有填充物的小孔，以确保焊道断面的光滑（无齿边）。由于厚度达到了15mm，要使用6mm厚的钝边进行V型接头准备。也可使用双道焊技术，在熔化方式下通过添加填充焊丝，自动生成第一和第二条焊道。 必须精确地平衡焊接参数、等离子气流速度和填充焊丝的添加量（填入小孔）以维护孔和焊接熔池的稳定，这一技术只适用于机械化焊接。虽然通过使用脉冲电流，该技术能用于位置焊接，但它通常是用于对较厚的板材材料（超过3mm）进行高速平焊。进行管道焊接时，必须精确地控制溢出电流和等离子气流速度以确保小孔关闭。