【生产管理】材料的等离子弧焊接工艺技术(doc 8页)
等离子弧焊接
等离子弧焊接1. 简介等离子弧焊接是一种常用的焊接方法，利用等离子弧产生高温，将被焊接的材料熔化并连接在一起。
它具有焊接速度快、焊缝质量高、适用范围广等优点，在各个工业领域得到广泛应用。
2. 原理等离子弧焊接是利用电弧放电产生的高温等离子体来加热和熔化被焊接材料的方法。
通过电极和被焊件之间产生的电弧，使其产生的高温等离子体使被焊接材料熔化并连接在一起。
等离子弧焊接的原理包括以下几个方面：•电弧产生在等离子弧焊接过程中，通常使用直流电供电，通过正极、负极两个电极产生电弧放电。
正极电极通常为钨极，负极电极可以是钨、钼等高熔点金属。
•等离子体产生电弧放电产生的高温会使空气中的原子和分子离子化形成等离子体。
等离子体具有高温、高热量、高电导等特性。
•材料熔化和连接等离子体的高温可使被焊接材料迅速熔化。
通过控制电弧形成的热量和等离子体的速度，可使熔融材料与被焊件接触并融合在一起。
3. 设备和材料•等离子弧焊接设备–电源–控制系统–焊枪–气体供应系统•焊接材料–被焊件–焊条（焊丝）4. 焊接过程等离子弧焊接主要包括以下几个步骤：1.准备焊接材料–清洁被焊件表面，确保无杂质和油污。
–准备好所需的焊条或焊丝。
2.设置焊接参数–根据被焊件的材料和厚度，设置合适的电流和电压。
–设置气体流量和喷嘴的形状。
3.开始焊接–确保焊接区域没有杂散光线和易燃物。
–启动电源，使电极与被焊件接触，产生电弧。
4.控制焊接速度和角度–控制焊接速度，保证焊缝的均匀性。
–调整焊接角度，以获得所需的焊缝形状。
5.完成焊接–在焊接完成后，关闭电源。
–对焊缝进行清理和检查。
5. 应用领域等离子弧焊接在各个领域都有广泛应用，包括但不限于以下几个方面：•金属制造等离子弧焊接可用于焊接各种金属材料，如钢铁、铝合金、不锈钢等。
在汽车制造、造船、航空航天等领域具有重要地位。
•管道焊接等离子弧焊接可用于焊接各种管道，如石油管道、天然气管道、水管等。
它具有速度快、焊缝质量高等优点。
材料的等离子弧焊接
材料的等离子弧焊接引言等离子弧焊接是一种常用的金属焊接方法，它采用高温等离子弧作为热源，在材料表面产生高温，使材料熔化并形成焊缝。
材料的选择对等离子弧焊接的效果具有重要影响。
本文将详细介绍材料的等离子弧焊接过程以及材料选择的考虑因素。
材料的等离子弧焊接过程材料的等离子弧焊接过程通常包括以下几个步骤：1.准备工作：在进行等离子弧焊接前，需要对材料进行准备处理。
这包括清洁焊接表面，去除杂质和氧化物等。
2.设定焊接参数：根据材料的类型和厚度，需要设定适当的焊接参数。
这包括电弧电流、电弧电压、等离子气体流量等。
3.点火：在设定好焊接参数后，点火引燃等离子弧。
等离子弧将产生高温，使材料熔化。
4.焊接：将焊条或焊丝送入焊接区域，通过熔化的材料形成焊缝。
焊接过程中需要保持合适的焊接速度和焊接角度，以确保焊缝质量。
5.冷却：等离子弧焊接后，焊接部位需要进行冷却。
这可以通过在焊接过程中施加冷却剂或者自然冷却来实现。
材料选择的考虑因素在进行材料的等离子弧焊接时，需要考虑以下因素：1.材料类型：不同类型的材料对等离子弧的响应不同。
常见的等离子弧焊接材料包括钢、铝、铜等。
根据材料的特性和应用要求，选择适合的等离子弧焊接材料。
2.材料厚度：材料的厚度会影响焊接参数的设定。
较薄的材料需要较低的焊接电流和焊接速度，而较厚的材料就需要较高的焊接电流和焊接速度。
3.材料表面处理：材料的焊接表面需要进行适当的处理，以去除氧化层、油脂和杂质等。
清洁的焊接表面有利于等离子弧焊接的成功进行。
4.等离子气体选择：等离子气体在等离子弧焊接过程中起着冷却和保护焊缝的作用。
常用的等离子气体包括氩气、氩氩混合气体等。
根据材料和焊接要求选择适合的等离子气体。
结论材料的等离子弧焊接是一种常用的金属焊接方法，通过高温等离子弧使材料熔化并形成焊缝。
在进行等离子弧焊接时，需要考虑材料类型、材料厚度、材料表面处理和等离子气体选择等因素。
通过合理的材料选择和适当的焊接参数设定，可以实现高质量的等离子弧焊接。
浅谈等离子弧焊接技术
浅谈等离子弧焊接技术等离子弧焊接技术是一种高效、高质量的金属焊接技术，它利用高温等离子弧将两个金属材料焊接在一起。
随着工业智能化发展，等离子弧焊接技术在各类制造业领域中逐渐应用，同时也受到越来越多的关注。
本文将浅谈等离子弧焊接技术的应用、特点、原理及注意事项。
一、等离子弧焊接技术的应用等离子弧焊入主要应用于高温环境下的金属材料，包括不锈钢、钼合金、铜合金、镍铬合金等。
等离子弧焊接技术的应用领域非常广泛，如汽车制造、航空航天、电子、石化等领域。
以汽车制造为例，车身焊接工艺的效率、质量和安全性都影响着整个车辆制造过程，而等离子弧焊接技术可以提供高效、稳定和精细的焊接工艺，因此被广泛应用于汽车生产车身焊接领域，提高了生产效率和质量。
二、等离子弧焊接技术的特点等离子弧焊接技术是一种非常特殊的焊接技术，它具有以下几个特点。
1. 清洁度高。
等离子弧焊接技术不需要使用膨胀剂和保护剂，焊接后的物件表面干净无污染。
2. 精度高。
等离子弧焊接技术具有非常高的精度，可以精确地控制等离子弧的大小及位置，从而实现焊接过程中的准确度要求。
3. 焊接效率高。
等离子弧焊接技术可以快速、高效的完成各种金属材料的焊接工作，因此适用于大规模的生产制造中。
4. 熔深大。
等离子弧焊接技术直接将电弧引入焊接部位，可以实现更深的熔深，从而可以焊接更厚的金属材料。
三、等离子弧焊接技术的原理等离子弧焊接技术是将金属加热至高温，从而溶解焊件并使其联结在一起的金属焊接技术。
等离子弧按其形成过程分为不稳定等离子弧和稳定等离子弧。
电弧通过高电压放电将焊接部位加热至高温度。
相应的金属材料会被气化并在形成等离子体的过程中，和大气中的气体相互反应，发生离子交换。
随着等离子体随电流运动，电弧持续存在，热能顺传至焊接部位，最终达到熔化和焊接的效果。
四、等离子弧焊接技术的注意事项在实际应用中，等离子弧焊接技术的操作也需要注意以下几个方面。
1.焊接材料的选取。
应该选择适合等离子弧焊接的材料，如不锈钢、铜合金、铝合金等。
焊接中的等离子焊技术
焊接中的等离子焊技术焊接是与人们生活息息相关的一项技术，在制造业、建筑业等诸多领域都有广泛的应用。
而等离子焊则是焊接技术中非常重要的一种，它广泛应用于金属材料的连接与修复。
本文就从等离子焊的原理、特点、应用等方面入手，较详细地阐述等离子焊技术。
一、等离子焊的原理等离子是指气体分子或原子被能量激发后，电子从原子周层跃迁至中心核，中心核周围的电子云形成一个电离区域，这种电离区域就是等离子体。
在电弧发生时，电极之间的电流使气体分子发生电离，产生等离子体，从而形成电弧。
等离子焊就是利用这种电弧作为热源将工件加热，使其达到熔点，从而完成焊接。
等离子焊的主要特点就是高温、高速和高能量密度。
在等离子焊的过程中，电弧传热效率高，焊接速度快，所以可以用来焊接高导热系数的金属的薄板和薄壁管和其他结构件。
二、等离子焊技术的优势相较于其他焊接方法，等离子焊有很多优势。
1. 等离子焊的焊缝质量高，焊缝强度好。
等离子焊的焊接速度快，从而减少了热输入，焊缝的变形和气孔缺陷少，因此焊接质量比较高。
2. 等离子焊的焊接速度快。
由于等离子焊的热输入大，焊接速度快，从而可以提高工作效率和生产效率。
3. 等离子焊的生产环境整洁。
等离子焊使用气体作为保护气体，不产生明火和焦炭，不会污染环境，因此在生产环境整洁和卫生。
三、等离子焊的应用等离子焊在有色金属、合金材料、不锈钢、钢结构和硬质合金等材料的焊接方面有广泛的应用。
1. 有色金属和合金材料的焊接。
在精密电子仪器、航空航天等领域中，有色金属和合金材料的焊接是一种特殊的焊接方式，一般采用等离子焊。
2. 不锈钢的焊接。
等离子焊在不锈钢中的应用范围非常广泛，尤其在不锈钢的压力容器和管道中应用比较广泛，一般采用氩弧焊和等离子焊。
3. 钢结构焊接。
在钢结构中使用等离子焊，可以实现高速焊接，从而提高了工作效率和生产效率。
4. 硬质合金的焊接。
在硬质合金中使用等离子焊，可以实现高质量焊接，价格较为昂贵，因此一般都使用等离子焊进行连接。
等离子弧焊的工艺方法
等离子弧焊的工艺方法1、等离子弧焊的基本方法等离子弧焊可分为穿透型、熔透型和微束等离子弧焊三种。
（1）穿透（小孔）型等离子弧焊电弧在熔池前穿透工件形成小孔，随着热源移动在小孔后形成焊道的方法称为穿透（小孔）型等离子弧焊，如下图a所示。
▲等离子弧焊a）穿透型等离子弧焊b）微束等离子弧焊1—电极2—离子气3—冷却水4—保护气5—等离子弧6—焊件7—喷嘴8—维弧9—垫板10—压板它是利用等离子弧的能量密度大、挺直度好、等离子流量大的特点，将焊件熔透并产生一个贯穿焊件的小孔。
被熔化的金属在电弧吹力、液体金属重力和表面张力相互作用下保持平衡。
焊枪前进时，小孔在电弧后方锁闭，形成完全熔透的焊缝。
小孔效应只有在足够的能量密度条件下才能形成。
当工件厚度增大时所需的能量密度也要增加，然而等离子弧能量密度是有限的，所以穿透型等离子弧焊只能在一定的板厚范围内实现。
各种材料一次焊透的厚度见下表。
大电流等离子弧焊一次可焊透厚度穿透型等离子弧焊最适宜焊接厚3～8mm的不锈钢、厚12mm以下的钛合金及铝合金、厚2～8mm的低碳钢或低合金钢，以及铜和铜合金、镍和镍合金的对接焊缝。
（2）熔透型等离子弧焊在焊接过程中只熔透工件而不产生小孔效应的焊接方法称为熔透型等离子弧焊，简称熔透法。
熔透型等离子弧焊是离子气流量较小、弧柱压缩程度较弱时的一种等离子弧焊。
此种方法基本上与钨极氩弧焊相似，随着焊枪向前移动，熔池金属凝固成焊缝。
它适用于板厚小于3mm的薄板I形坡口、不加衬垫单面焊双面成形，厚板开V形坡口多层焊。
其优点是焊接速度比钨极氩弧焊快。
（3）微束等离子弧焊利用小电流（通常在30A以下）进行焊接的等离子弧焊，通常称为微束等离子弧焊，又称为针状等离子弧焊，如上图b所示。
它是采用ф0.6～ф1.2mm的小孔径压缩喷嘴及联合型弧，当焊接电流小于1A时，仍有较好的稳定性。
微束等离子弧焊特别适合于薄板和细丝的焊接。
焊接不锈钢时，最小厚度可以达到0.025mm。
等离子弧焊接技术
等离子弧焊接技术摘要：焊接技术可以追溯到几千年前的青铜器时代，在人类早期工具制造中，无论是中国还是当时的埃及等文明地区都能见到焊接技术的雏形。
关键词：等离子弧焊焊接是指通过适当的物理化学过程使两个分离的固态物体产生原子(分子)间的结合力而连接成一体的连接方法。
被连接的两个物体可以是各种同类或不同类的金属、非金属，也可以是一种金属与一种非金属。
由于金属的连接在现代工业中具有很重要的实际意义，因此，狭义地说，焊接通常就是指金属的焊接。
等离子弧焊是一种不熔化极电弧焊，是钨极氩弧焊的进一步发展。
等离子弧是自由电弧压缩而成，其功率密度比自由电弧可提高100倍以上。
其离子气为氩气、氮气、氦气或其中二者的混合气。
等离子弧的能量集中，温度高，焰流速度大。
这些特性使得等离子弧广泛应用于焊接、喷涂和堆焊。
等离子弧焊的起源在第三次工业革命，这阶段在能源、微电子技术、航天技术等领域取得重大突破，推动了焊接技术的发展，1950年后成为又一次焊接方法迅速发展的时期，在这个阶段各个国家的焊接工作者开发了不少崭新的焊接方法。
1957年美国的盖奇发明了等离子弧焊；20世纪40年代德国和法国科学家发明的电子束焊，也在20世纪50年代得到了应用和进一步发展；20世纪60年代又出现了激光焊。
等离子、电子束和激光焊接方法的出现，标志着高能量密度熔焊的新发展，大大改善了材料的焊接性，使得许多难以用其他方法焊接的材料和结构得以焊接。
等离子弧焊的原理等离子弧焊（PAW，Plasma Arc Welding）是利用等离子弧作为热源的焊接方法。
气体由电弧加热产生离解，在高速通过水冷喷嘴时受到压缩，增大能量密度和离解度，形成等离子弧。
它的稳定性、发热量和温度都高于一般电弧，因而具有较大的熔透力和焊接速度。
形成等离子弧的气体和它周围的保护气体一般用氩。
根据各种工件的材料性质，也有使用氦、氮、氩或其中两者混合的混合气体的。
等离子弧焊的分类按焊缝成型原理等离子弧焊分为：a.穿孔型等离子弧焊b.熔透型等离子弧焊c.微束等离子弧焊脉冲等离子弧焊、交流等离子弧焊、熔化极等离子弧焊等1.穿孔型等离子弧焊原理:利用等离子弧能量密度大和等离子流吹力大的特点，将工件完全熔透，并在熔池上产生一个贯穿焊件的小孔。
等离子弧焊工艺概述
等离子弧焊工艺概述等离子弧焊，是一种高能量密度焊接工艺，常被应用于合金材料的焊接和切割工作。
本文将对等离子弧焊的工艺、特点和应用进行概述，帮助读者更好地了解该焊接工艺。
一、等离子弧焊工艺简介等离子弧焊是一种高温高压气体电弧焊接工艺，它利用弧焊发电机产生的电弧加热气体，使气体达到高温高能状态，形成等离子体。
等离子体具有很高的能量密度和局部热效应，能够快速加热和熔化焊接部件，实现焊接连接。
等离子弧焊可以分为直流等离子弧焊和交流等离子弧焊两种形式，具体选择根据焊接材料和要求来确定。
二、等离子弧焊的特点1. 高能量密度：等离子弧焊的能量密度较高，能够快速加热焊接部件，减少焊接时间和热影响区域，提高焊接效率。
2. 局部加热效应好：由于等离子体产生的高温高能状态，其加热范围非常局限，降低了对焊接部件周边材料的热影响。
3. 适用于合金材料焊接：等离子弧焊适用于焊接具有高熔点、难焊接的合金材料，如不锈钢、钨、钼等。
4. 焊缝质量高：等离子弧焊焊接质量好，焊缝均匀、致密，抗拉强度高。
三、等离子弧焊的应用领域1. 汽车工业：等离子弧焊在汽车制造领域有广泛应用，可以用于焊接车身零部件、燃油箱及排气管等。
2. 航空航天工业：等离子弧焊可以用于航空航天领域的部件焊接，如飞机结构、气动外壳等。
3. 石油化工工业：等离子弧焊可以用于石油化工设备的制造，如高压容器、石油储罐等。
4. 电子电器行业：等离子弧焊可以用于焊接电子电器行业的零部件，如电路板、连接器等。
综上所述，等离子弧焊是一种高能量密度焊接工艺，具有高能量密度、局部加热效应好、适用于合金材料焊接等特点。
在汽车工业、航空航天工业、石油化工工业和电子电器行业等领域有广泛的应用。
随着科学技术的发展，等离子弧焊技术将不断完善和创新，为各行各业的焊接需求提供更好的解决方案。
等离子弧焊的工艺参数
等离子弧焊的工艺参数1)焊接电流焊接电流是根据板厚或熔透要求来选定。
焊接电流过小，难于形成小孔效应：焊接电流增大，等离子弧穿透能力增大，但电流过大会造成熔池金属因小孔直径过大而坠落，难以形成合格焊缝，甚至引起双弧，损伤喷嘴并破坏焊接过程的稳定性。
因此，在喷嘴结构确定后，为了获得稳定的小孔焊接过程，焊接电流只能在某一个合适的范围内选择，而且这个范围与离子气的流量有关。
(2)焊接速度焊接速度应根据等离子气流量及焊接电流来选择。
其他条件一定时，如果焊接速度增大，焊接热输入减小，小孔直径随之减小，直至消失，失去小孔效应。
如果焊接速度太低，母材过热，小孔扩大，熔池金属容易坠落，甚至造成焊缝凹陷、熔池泄漏现象。
因此，焊接速度、离子气流量及焊接电流等这三个工艺参数应相互匹配。
3)喷嘴离工件的距离喷嘴离工件的距离过大，熔透能力降低：距离过小，易造成喷嘴被飞溅物堵塞，破坏喷嘴正常工作。
喷嘴离工件的距离一般取3～8mm。
与钨极氩弧焊相比，喷嘴距离变化对焊接质量的影响不太敏感。
4)等离于气及流量等离子气及保护气体通常根据被焊金属及电流大小来选择。
大电流等离子弧焊接时，等离子气及保护气体通常采取相同的气体，否则电弧的稳定性将变差。
小电流等离子弧焊接通常采用纯氩气作等离子气。
这是因为氧气的电离电压较低，可保证电弧引燃容易。
离子气流量决定了等离子流力和熔透能力。
等离子气的流量越大，熔透能力越大。
但等离子气流量过大会使小孔直径过大而不能保证焊缝成形。
因此，应根据喷嘴直径、等离子气的种类、焊接电流及焊接速度选择适当的离子气流量。
利用熔人法焊接时，应适当降低等离子气流量，以减小等离子流力。
保护气体流量应根据焊接电流及等离子气流量来选择。
在肯定的离子气流量下，保护气体流量太大，会导致气流的混乱，影响电弧不乱性和保护效果。
而保护气体流量太小，保护效果也不好，因而，保护气体流量应与等离子气流量保持恰当的比例。
小孔型焊接保护气体流量一般在15～30L／min范围内。
等离子弧焊
等离子弧焊接（WP 15）一、等离子弧焊原理及方法分类1. 等离子弧：是等离子体组成。
自由电弧被强迫压缩后，电流密度增加，导致电弧温度升高，电离度增大，中性气体充分电离，就形成等离子弧。
2.等离子弧产生的三要素（1）机械压缩作用：利用水冷喷嘴孔道限制弧柱直径，提高弧柱的能量密度和温度。
（2）热收缩作用：由于水冷喷嘴，在喷嘴内壁建立一层冷气膜，迫使弧柱导电断面进一步减小，电流密度进一步提高。
这叫热收缩，也叫热压缩。
（3）磁收缩作用：弧柱电流本身产生的磁场对弧柱再压缩作用。
也叫磁收缩效应。
电流密度越大，磁收缩作用越强。
3.等离子弧的特点（1）能量集中（能量密度105~6 W/cm²TIG自由电弧<10 4W/cm²）。
（2）温度高（18000K～24000K）。
图1 自由电弧和等离子弧的比较图4.等离子弧的三种基本形式（1）非转移型等离子弧钨极为负，喷嘴为正，钨极与喷嘴之间产生等离子弧。
（等离子束焊接）图2 非转移型等离子弧示意图（2）转移型等离子弧钨极为负，工件为正，钨极与喷嘴之间先引弧后，转移到钨极与工件之间产生等离子弧。
（等离子弧焊接）图3 转移型等离子弧示意（3）联合型等离子弧非转移型和转移型弧同时并存。
主要用于微束等离子弧焊、粉末堆焊等方面。
图4 联合型等离子弧示意图5.等离子弧焊基本方法（1）小孔型等离子弧焊（穿孔、锁孔、穿透焊）利用能量密度大和等离子流力大的特点，将工件完全熔透并产生一个贯穿工件的小孔，熔化金属被排挤在小孔的周围，沿着电弧周围的熔池壁向熔池后方移动，使小孔跟着等离子弧向前移动，形成完全熔透的焊缝。
一般大电流等离子弧（100～300安培）时采用该方法。
图5 小孔型等离子弧焊焊缝成形原理（2）熔透型等离子弧焊特点：离子气流量小，弧柱压缩程度较弱时，工件只熔化而不产生小孔效应。
用途：薄板单面焊双面成形，厚板多层焊。
图6 熔透型等离子弧焊焊缝成形原理（3）微弧（束）等离子弧焊30安培以下熔透型焊接方法为微弧（束）等离子弧焊。
等离子弧焊的基本方法
等离子弧焊的基本方法等离子弧焊是一种常见的金属焊接方法，它利用高温等离子弧将金属材料加热并连接在一起。
本文将介绍等离子弧焊的基本方法，包括设备准备、焊接准备、焊接操作和焊后处理。
一、设备准备进行等离子弧焊之前，需要准备以下设备：1. 焊接机：等离子弧焊需要特殊的焊接机，常见的有直流等离子弧焊机和交流等离子弧焊机。
2. 电源：等离子弧焊需要稳定的电源供应，通常采用直流电源或交流电源。
3. 焊枪：焊枪是进行等离子弧焊的工具，它通过电弧产生高温等离子弧。
4. 气体供应系统：等离子弧焊需要使用惰性气体（如氩气）作为保护气体，防止焊接区域被氧化。
二、焊接准备在进行等离子弧焊之前，需要进行以下焊接准备工作：1. 清洁金属表面：将待焊金属表面清洁干净，以去除油污、氧化物等杂质，以保证焊接质量。
2. 选择合适的焊接参数：根据待焊金属的种类、厚度和焊接要求，选择合适的焊接电流、电压和气体流量等参数。
3. 调整焊枪角度和距离：根据焊接位置和焊接要求，调整焊枪的角度和距离，使焊接电弧能够充分覆盖焊接区域。
三、焊接操作进行等离子弧焊时，需要进行以下操作：1. 开启电源和气体：先开启焊接机的电源，然后开启气体供应系统，确保稳定的电源和气体供应。
2. 接触电弧：将焊枪靠近待焊金属，使电极与金属表面轻轻接触，然后迅速抬起焊枪，产生电弧。
3. 移动焊枪：在产生电弧后，持续移动焊枪，使电弧在焊接区域形成等离子弧，加热金属并使其熔化。
4. 控制焊接速度：根据金属的种类和厚度，控制焊接速度，以保证焊缝的质量和均匀性。
5. 观察焊接质量：在焊接过程中，需要不断观察焊接质量，确保焊缝的形成和焊接区域的均匀加热。
四、焊后处理焊接完成后，需要进行以下焊后处理工作：1. 清理焊缝：将焊接过程中产生的熔渣和氧化物清理干净，使焊缝表面光滑。
2. 检查焊接质量：对焊接质量进行检查，确保焊缝的质量和强度达到要求。
3. 去除保护气体：将焊接区域的保护气体排空，以免影响周围环境。
等离子弧焊接的材料装配工艺与缺陷形式
等离子弧焊接的材料装配工艺与缺陷形式在等离子弧焊接过程中，有一系列的装配和工艺步骤。
首先，焊接前
要对焊缝进行准备，包括清除焊接表面的污垢和氧化物，并采用机械方法
或化学方法来取得更好的焊接效果。
然后，在准备好的焊接表面上涂上焊
接剂，以保护焊接区域不受氧化、腐蚀和其他污染。
等离子弧焊接的工艺主要包括确定焊接参数，例如电流、电压和焊接
速度，以及选择适当的焊接头型（包括等离子体弧头和焊接气体喷嘴）。
在焊接过程中，需要控制焊接头形成的尺寸和形状，以确保焊接质量。
此外，还要注意保持合适的电弧长度和焊接速度，以避免产生焊接缺陷。
1.气孔：气孔是由于焊接区域中存在气体或其他杂质引起的。
气孔在
焊接区域会形成孔洞状的缺陷，并且会降低焊接强度和密封性。
2.裂纹：裂纹是等离子弧焊接过程中常见的缺陷之一、它们可以是由
于过高的焊接温度或焊接应力导致的。
裂纹会降低焊接强度，并可能导致
焊接部件的破裂。
3.夹渣：夹渣是由于焊接过程中未能完全清除焊渣或焊接剂而导致的。
夹渣会影响焊缝的质量和密实性，从而降低焊接强度。
4.氧化物夹杂物：氧化物夹杂物是由于焊接区域中存在氧化物或其他
杂质而引起的。
它们会降低焊接区域的强度和密封性。
为了避免以上缺陷的产生，在等离子弧焊接过程中需要注意控制焊接
参数、准确清洁焊接区域以及选择合适的焊接头型和焊接剂。
同时，焊接
过程中要进行良好的监控和控制，以确保焊接质量。
等离子弧焊接
等离子弧焊接
等离子弧焊接是一种高能量密度焊接技术，它是利用等离子体弧来加
热和熔化金属材料，实现材料的连接。
等离子体是一种高温、高能量
密度的气态物质，由电离气体中自由电子和正离子组成。
在等离子弧
焊接过程中，电极产生的电弧在工件表面形成一个等离子体区域，该
区域中的温度可以达到几千摄氏度，并且具有足够的能量来熔化金属
材料。
等离子弧焊接具有以下优点：
1. 焊缝质量高：等离子弧焊接可以实现较小的热影响区域，从而减少
了变形和应力集中，并且可以得到较高的焊缝质量。
2. 适用于多种金属：等离子弧焊接适用于多种金属材料的连接，包括钢、铝、铜、镁和钛等。
3. 焊接速度快：由于等离子体具有高能量密度，因此可以实现较快的
焊接速度。
4. 易于自动化：由于等离子弧焊接可以实现较高的焊接速度和稳定性，因此易于自动化。
等离子弧焊接的缺点包括：
1. 设备成本高：等离子弧焊接设备成本较高，需要专门的设备和技术。
2. 操作难度大：由于等离子弧焊接需要精确控制电弧和等离子体的位
置和形状，因此操作难度较大。
3. 对环境要求高：等离子弧焊接过程中会产生大量的气体、光线和热量，对环境要求较高。
总之，等离子弧焊接是一种高能量密度、高质量、适用于多种金属材
料的连接技术。
虽然它具有一些缺点，但在某些情况下仍然是最优选择。
(完整版)等离子焊接理论、操作与故障处理.doc
一、等离子弧焊接方法及工艺特点1.等离子焊接原理等离子态是除固态、液态、气态之外的第四种物质存在形态。
等离子焊接是从钨级氩弧焊的基础上发展起来的一种高能焊接方法。
钨级氩弧焊是自由电弧，而等离子电弧是压缩电弧。
等离子弧是离子气被电离产生高温离子化气体，并经过水冷喷嘴，受到压缩，从而导致电弧的截面积变小，电流密度增大，电弧温度增高。
等离子电弧能量密度可达10５-10６W/cm２，比自由电弧（约10５W/cm２以下）高，其温度可达18000-24000K，也高于自由电弧（5000-8000K）很多。
因此，等离子电弧挺度比自由电弧好，指向性好，喷射有力，熔透能力强，可比自由电弧一次焊透更厚的金属。
因此，等离子电弧焊接与电子束（能量密度10 5 2 5 2W/mm）、激光束（能量密度10 W/mm）焊接一同被称为高能密度焊接。
等离子焊接示意图如下图：离子焊接原理示意图2.等离子电弧的种类等离子电弧主要分为三种类型：◆非转移型等离子电弧主要用于非金属材料的焊接。
◆转移型等离子电弧主要用于金属材料的焊接。
◆联合型等离子电弧主要用于微束等离子的焊接。
3.等离子基本焊接方法按焊缝成型原理，等离子焊接有两种基本的焊接方法：熔透型和小孔型等离子焊接。
◆熔透型等离子焊接在焊接过程中离子气较小，弧柱的压缩程度较弱，只熔透工件，但不产生小孔效应的等离子焊接方法。
其焊缝成型原理与氩弧焊类似，主要用于薄板焊接及厚板多层焊。
◆小孔型等离子焊接利用小孔效应实现等离子弧焊接的方法称为小孔型等离子焊接。
由于等离子具有能量集中﹑电弧力强的特点，在适当的参数条件下，等离子弧可以直接穿透被焊工件，形成一个贯穿工件厚度方向的小孔，小孔周围的液体金属在电弧力﹑液态金属表面张力以及重力下保持平衡，随着等离子弧在焊接方向移动，熔化金属沿着等离子弧周围熔池壁向熔池后方流动，并逐渐凝固形成焊逢，小孔也跟着等离子弧向前移动，如下图所示。
小孔效应示意图小孔效应的优点在于可以单道焊接厚板，一次焊透双面成型。
材料的等离子弧焊接
材料的等离子弧焊接介绍等离子弧焊接是一种高温、高能量的焊接方式，通过将两片材料加热到高温，让它们融合在一起，从而实现焊接。
这种焊接方式可以用于各种材料，包括金属、塑料、陶瓷等等。
本文将主要介绍材料的等离子弧焊接。
材料的等离子弧焊接等离子弧焊接是用等离子体将两个材料融合在一起的焊接方式。
当我们将气体加热到高温时，气体就会变成离子态，这就是等离子体。
等离子弧焊接是将这个等离子体聚焦在一起，通过高能量将材料融合在一起。
材料的等离子弧焊接和普通的等离子体焊接有所不同。
普通的等离子体焊接是使用气体等离子体将两个材料融合在一起，但材料的等离子弧焊接是使用弧形等离子体将两个材料融合在一起。
这种焊接方式更加高效，因为它产生的等离子体能量更高。
材料的等离子弧焊接有很多优点。
首先，它可以焊接各种材料，包括金属、塑料、陶瓷等等。
其次，它可以实现高强度的焊接，并且焊接后的接头非常牢固。
最后，它可以自动化，这使得生产效率更高。
然而，材料的等离子弧焊接也有一些缺点。
首先，设备成本较高。
其次，对操作人员的要求较高，因为焊接时需要保持一定的安全距离。
最后，焊接时产生的热量可能会导致变形或裂纹。
应用材料的等离子弧焊接被广泛应用于各个领域。
在航空航天产业中，材料的等离子弧焊接可以用于焊接飞机和火箭的结构件，这些结构件需要具有高强度和轻量化的特点。
在汽车工业中，材料的等离子弧焊接可以用于焊接车身结构和发动机零件。
在电子工业中，材料的等离子弧焊接可以用于焊接电路板。
总结综合来看，材料的等离子弧焊接是一种高强度、高效率的焊接方式，适用于各种类型的材料。
其不足之处在于设备成本较高，对操作人员的要求较高，以及可能会产生变形和裂纹。
尽管如此，它仍然具有广泛的应用前景，在航空航天、汽车工业、电子工业等领域都有着重要的地位。
等离子弧焊接
等离子弧焊接1. 简介等离子弧焊接是一种常用的金属焊接方法，通过利用等离子弧产生高热能量，并利用该能量将金属材料熔化并连接在一起。
它在工业制造和维修领域广泛应用，具有高效率、高质量的焊接效果。
2. 等离子弧的生成等离子弧是由两个电极之间的电火花产生的。
当两个电极之间的电压增加到一定程度时，电流通过空气中的气体分子，将其中的电子激发成等离子体。
这些等离子体在极热的温度下，放出极高的能量，形成等离子弧。
3. 等离子弧焊接的过程等离子弧焊接主要包括以下几个步骤：3.1 准备工作在进行等离子弧焊接之前，需要对工作区域进行清洁和准备工作。
首先，确保焊接面的金属表面干净无污染，并使用砂纸或钢丝刷将其清除。
其次，确定焊接电极和工件的位置和角度，并调整焊接设备的电流和电压设置。
3.2 弧焊接等离子弧焊接的焊接过程类似于其他电弧焊接方法。
在焊接之前，将焊接电极放置在待焊接的工件上，并确保其与工件之间的距离合适。
接下来，通过开启电源，产生弧光和电弧。
焊接电极在高温下熔化，并从中释放出等离子弧能量。
这种高温能量熔化金属表面并形成焊接点。
同时，焊接电极材料也会融化并与工件融合在一起。
焊接完成后，关闭电源，等离子弧消失。
焊接点逐渐冷却，形成强固的焊缝。
4. 等离子弧焊接的优势等离子弧焊接具有以下几个优势：•高效率：等离子弧焊接产生的高热能量可以迅速熔化金属，从而提高焊接速度和效率。
•高质量：由于等离子弧焊接的高热能量，焊接点通常具有较高的强度和质量。
•适用范围广：等离子弧焊接适用于各种金属材料的焊接，包括钢、铝、铜等。
•灵活性：等离子弧焊接可用于焊接不同形状和尺寸的工件，具有较高的适应性。
5. 应用领域等离子弧焊接在以下领域得到广泛应用：•车辆制造：汽车、火车等车辆的焊接加工。
•石油化工：石油、化工设备的焊接和修复。
•船舶制造：船舶的焊接、补焊和维修。
•金属结构：建筑结构、桥梁等金属结构的焊接。
6. 结论等离子弧焊接是一种高效率、高质量的金属焊接方法，通过利用等离子弧产生的高热能量，将金属材料熔化并连接在一起。
等离子弧焊接技术
等离子弧焊接技术摘要: 焊接在人们平时的生产生活当中应用非常广泛。
一些领域的焊接要求在不断提高，如在航空领域火箭的外壳焊接，常用的焊接方法如手弧焊，氩弧焊等很难达到要求，而等离子弧焊可以很好地进行焊接，满足这些焊件特殊的要求，随着等离子弧焊接技术在一些尖端领域的应用，如航空，军事等。
等离子弧焊接技术的研究得到了极大地发展。
关键词：等离子弧形成等离子弧应用等离子弧分类一般的焊接电弧在没有收到外界的压缩，称为自由电弧，自由电弧的气体电离是不充分的，能量是不能高度集中，并且弧柱随着功率的增加而增加，所以弧柱的电流密度几乎是常数，其温度大约是5000℃-7700℃。
如果对自由电弧进行强迫的压缩，就能得到导电截面收缩的比较小，而能量能更加集中，弧柱的气体几乎达到全部电离状态的电弧，叫等离子弧。
1.等离子弧的形成用压缩电弧的方法将钨极缩入喷嘴内部，并在水冷喷嘴中通入一定的压力和流量的离子气，强迫电弧通过喷嘴孔道，以形成高温，高能量的的等离子弧。
电弧在三种压缩的作用之下，弧柱截面很细，温度很高，弧柱内的气体也得到了高度的电离，形成稳定的等离子弧。
2.等离子弧的类型以及应用2.1“非转移弧”钨极接负极，喷嘴接正极，焊件不接电源，电弧在钨极与喷嘴之间燃烧，这种等离子弧叫等离子焰。
由于焊件不接电源，工作时只靠等离子焰加热，所以加热量和温度较低。
主要用于喷涂、焊接、以及切割较薄的金属等非金属。
2.2“转移弧”钨极接负极，焊件接正极，电弧由辅助电极高频引弧后，当电极与焊接间加上一个较高的电压之后，在转移到电焊与焊件间，电弧燃烧在钨极与工件之间，这个电弧就称为转移弧。
这时电极与喷嘴的电弧就熄灭，由于高温的阳极斑点在焊件上，工件的热量很高，可以应用于中厚板的焊接。
3.等离子弧的焊接等离子弧焊与TIG焊十分相似，它们的电弧都是在尖头的钨电极和工件之间形成的。
但是，通过安置的电极，能将等离子弧从保护气体的气囊中分离出来，随后推动等离子通过孔型良好的铜喷管将弧压缩。
第六篇 等离子弧焊接
9. 5mm低碳钢环缝小孔焊接 电流 离子气 焊接速度 0 2 4 6 8 10 12 0 开始及焊接时间（s） 2 4 6 8 10 终止时间（s）
10 8 6 4 2 0
50 40 30 20 10 0
焊接速度（cm/ min）
开始
氩气流量（L/min）
焊 接 时 间（ 小 孔 ） 焊 接 停 止 开 始
四、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 分类 •按喷嘴孔道的数量，可分为单孔型和多孔型两种。 多孔型喷嘴除了中心主孔外，主孔左右还有多个小孔。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。
二、等离子弧的分类 （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。
（二）焊接电流 及喷嘴孔径 焊接电流总是根据板厚或熔透要求来选定。电流过小，焊不 透，形不成小孔；焊接电流过大。熔池金属会因小孔直径过 大而坠落。 喷嘴孔径根据电流来选择，两者合适匹配。 而且要与离子气的流量有关。
（三）等离子气
等离子气及保护气体通常根据被焊金属及电流大小来选择。 大电流等离子弧焊接时，等离子气及保护气体通常采用相同 的气体，否则电弧的稳定性将变差。表6-5列出了大电流等离 子弧焊焊接各种金属时所采用的典型气体。小电流等离子弧 焊接通常采用纯氩气作等离子气。这是因为氩气的电离电压 较低，可保证电弧引燃容易。
等离子操作规程及工艺
等离子焊接原理等离子焊接是通过高度集中的等离子束流获得必要的熔化母材能量的这种焊接过程，通常等离子电弧的能量取决于等离子气体的流量，焊枪喷嘴的压缩效果和使用的电流大小。
普通电弧射流速度为80～150米/秒，等离子电弧的射流速度可以达到300～2000米/秒，等离子电弧由于受到压缩，能量密度可达105—106W/cm2，而自由状态下TIG电弧能量密度50-100W/mm2，弧柱中心温度在24000K以上，而TIG电弧弧柱中心温度在5000～8000K左右【1】。
因此，等离子电弧焊接与电子束（能量密度10 5W/mm2）、激光束（能量密度105W/mm2）焊接一同被称为高能密度焊接。
等离子焊接及穿孔示意图如图1等离子焊接及穿孔示意图等离子电弧的分类按电源的联接方式分类，等离子电弧分非转移弧，转移弧和联合型电弧三种形式【1】。
三种形式都是钨极接负，工件或喷嘴接正。
非转移型电弧弧是在钨极与喷嘴之间形成电弧，在等离子气流压送下，弧焰从喷嘴中喷出，形成等离子焰【1】。
主要适合于导热较好的材料焊接，但由于电弧的能量主要通过喷嘴，因此喷嘴的使用寿命较短，能量不宜过大，不太适合于长时间的焊接，这种形式较少应用在焊接。
转移型电弧是在喷嘴与工件之间形成电弧，由于转移弧难以直接形成，先在钨极与喷嘴之间形成小的非转移弧，然后过渡到转移弧，形成转移电弧时，非转移弧同时切断。
由于这种方式能将更多的能量传递给工件，因此该形式电弧普遍应用到金属材料焊接和切割中。
混合型电弧是指转移电弧和非转移电弧并存，主要用于微束等离子焊接和粉末堆焊。
按电弧形状或成形原理分类，等离子电弧分为微束等离子，熔透型等离子和小孔型等离子三种基本方法。
微束等离子是在小电流，一般在30A以下，通过熔透的方法进行焊接。
通常适用于焊接细材，箔件等，在传感器元件，电子器件，电机接头，网筛加工等运用较为普遍。
熔透型等离子是在等离子气流较小，弧柱压缩较弱的情况下焊接，只对工件进行熔透而不形成小孔的这种方法。
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材料的等离子弧焊接
索引：穿孔型等离子弧焊接最适于焊接厚度3～8mm不锈钢、厚度12mm以下钛合金、板厚2～6mm低碳或低合金结构钢以及铜、黄铜、镍及镍合金的对接焊缝。
这一厚度范围内可不开坡口，不加填充金属，不用衬垫的条件下实现单面焊双面成形。
厚度大于上述范围时可采用V形坡口多层焊。
关键词: 高温合金, 铝及铝合金, 钛及钛合金, 银与铂, 等离子弧焊接
穿孔型等离子弧焊接最适于焊接厚度3～8mm不锈钢、厚度
12mm以下钛合金、板厚
2～6mm低碳或低合金结构钢以及铜、黄铜、镍及镍合金的对接焊缝。
这一厚度范围内可不开坡口，不加填充金属，不用衬垫的条件下实现单面焊双面成形。
厚度大于上述范围时可采用V形坡口多层焊。
１．高温合金的等离子弧焊接
用等离子弧焊焊接固溶强化和Al、Ti含量较低的时效强化高温合金时，可以填充焊丝也可以不加焊丝，均可以获得良好质量的焊缝。
一般厚板采用小孔型等离子弧焊，薄板采用熔透型等离子弧焊，箔材用微束等离子弧焊。
焊接电源采用陡降外特性的直流正极性，高频引弧，焊枪的加工和装配要求精度较高，并有很高的同心度。
等离子气流和焊接电流均要求能递增和衰减控制。
焊接时，采用氩和氩中加适量氢气作为保护气体和等离子气体，加入氢气可以使电弧功率增加，提高焊接速度。
氢气加入量一般在5％左右，要求不大于15％。
焊接时是否采用填充焊丝根据需要确定。
选用填充焊丝的牌号与钨极惰性气体保护焊的选用原则相同。
高温合金等离子弧焊的工艺参数与焊接奥氏体不锈钢的基本相同，应注意控制焊接热输入。
镍基高温合金小孔法自动等离子弧焊的工艺参数见表1-1。
在焊接过程中应控制焊接速度，速度过快会产生气孔，还应注意电极与压缩喷嘴的同心度。
高温合金等离子弧焊接接头力学性能较高，接头强度系数一般大于90％。
下表列出了高温合金小孔法自动等离子弧焊接的工艺参数。
等离子弧是以钨极作为电极，等离子弧为热源的熔焊方法。
焊接铝合金时，采用直流反接或交流。
铝及铝合金交流等离子弧焊接多采用矩形波交流焊接电源，用氩气作为等离子气和保护气体。
对于纯铝、防锈铝，采用等离子弧焊，焊接性良好；硬铝的等离子弧焊接性尚可。
为了获得高质量的焊缝应注意以下几点。
a.焊前要加强对焊件、焊丝的清理，防止氢溶人产生气孔，还应加强对焊缝和焊丝的保护。
b．交流等离子弧焊的许用等离子气流量较小，流量稍大，等离子弧的吹力过大，铝的液态金属被向上吹起，形成凸凹不平或不连续的凸峰状焊缝。
为了加强钨极的冷却效果，可以适当加大喷嘴孔径或选用多孔型喷嘴。
c．当板厚大于6mm时，要求焊前预热100--200℃。
板厚较大时用氦作等离子气或保护气，可增加熔深或提高效率。
d．需用的垫板和压板最好用导热性不好的材料制造(如不锈钢)。
垫板上加工出深度lmm、宽度20～40mm的凹槽，以使待焊铝板坡口近处不与垫板接触，防止散热过快。
e. 板厚不大于lOmm时，在对接的坡口上海间隔150mm点固焊一点；板厚大于l0mm时，每间隔300mm点固焊一点。
点固焊采用与正常焊接相同的电流。
f. 进行多道焊时，焊完前一道焊道后应用钢丝或铜丝刷清理焊道表面至露出纯净的铝表面为止。
表1-2列出纯铝自动交流等离子弧焊接的工艺参数。
表1-3列出铝合金直流等离子弧焊接的工艺参数。
表1-2
等离子弧焊能量密度高、线能量大、效率高。
厚度2．5～15mm的钛及钛合金板材采用“小孔型”方法可一次焊透，并可有效地防止产生气孔，“熔透型”方法适于各种板厚，但一次焊透的厚度较小，3mm以上一般需开坡口。
钛的弹性模量仅相当于铁的1／2，因此在应力相同的条件下，钛及钛合金焊接接头将发生比较显著的变形。
等离子弧的能量密度介于钨极氩弧和电子束之间，用等离子弧焊接钛及钛合金时，热影响区较窄，焊接变形也较易控制。
目前微束等离子弧焊已经成功地应用于薄板的焊接。
采用3～10A的焊接电流可以焊接厚度为0．08～0．6mm的板材。
由于液态钛的密度较小，表面张力较大，利用等离子弧的小孔效应可以单道焊接厚度较大的钛和钛合金，保证不致发生熔池坍塌，焊缝成形良好。
通常单道钨极氩弧焊时工件最大厚度不超过
3mm，并且因为钨极距离熔池较近，可能发生钨极熔蚀，使焊缝渗入钨夹杂物。
等离子弧焊接时，不开坡口就可焊透厚度达15mm的接
头，不可能出现焊缝渗钨现象。
钛板等离子弧焊接的工艺参数见表1-4。
TC4钛合金等离子弧焊和TIG焊接接头的力
学性能见表1-5。
表1-4
表1-5
焊接航天工程中应用的TC4钛合金高压气瓶的研究结果表明，等离子弧焊接头强度与氩弧焊相当，强度系数均为90％，但塑性指标比氩弧焊接头高，可达到母材的75％。
根据30万吨合成氨成套。