等离子弧焊方案
等离子焊接技术与参数设置
等离子焊接技术与参数设置
等离子焊接技术是一种高能量焊接技术，通过产生高能量的等离子体电弧来实现材料的熔化和焊接。
参数设置是等离子焊接中非常重要的一部分，合适的参数设置可以确保焊接质量和效率。
以下是一些常见的等离子焊接参数设置：
1. 焊接电流：等离子焊接电源通常具有调节焊接电流的功能。
合适的焊接电流取决于焊接材料的厚度和类型，一般需要根据焊接手册或经验来确定。
2. 焊接电压：焊接电压是等离子焊接中的另一个重要参数。
合适的焊接电压取决于等离子体电弧的稳定性和材料的熔化程度。
通常需要调节电压来实现最佳的焊接效果。
3. 焊接速度：焊接速度是等离子焊接中的另一个关键参数。
过快的焊接速度可能导致焊接材料未完全熔化和不良的焊接质量。
相反，过慢的焊接速度可能会导致过度热输入和焊缝的过多熔化。
因此，需要根据焊接材料的类型和厚度来选择合适的焊接速度。
4. 焊接气体流量：等离子焊接常使用保护气体来保护熔化池和电弧。
保护气体的流量对焊接效果有着非常重要的影响。
通常需要根据焊接材料的类型和厚度来选择合适的保护气体流量。
等离子焊接技术的参数设置是一个相对复杂的过程，需要根据
具体情况进行调整和优化。
对于初学者来说，建议多参考焊接手册和经验，或者寻求专业工程师的帮助和指导。
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。
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。
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。
一种等离子弧自动焊焊接方法
一种等离子弧自动焊焊接方法摘要该等离子弧自动焊焊接方法通过在工件表面生成等离子弧来进行焊接。
将工艺参数设置为适当的数值，通过自动控制等离子弧来实现焊接。
在焊接过程中，使用了保护气体防止氧化，确保焊接质量。
该方法可适用于各种金属的焊接，有很好的应用前景。
在实验中，通过对不同工件进行焊接试验，证明了该方法的有效性和实用性。
关键词：等离子弧，自动焊接，保护气体，焊接质量。
一、引言随着工业化和科技进步，焊接工艺也日益发展，从传统的手工焊接到机器自动焊接。
机器自动焊接，通常需要在训练有素的机器操作员的协助下完成，并需要复杂的设备和工具。
为了简化焊接操作，提高效率和精度，需要新的自动化焊接技术。
等离子弧自动焊焊接技术，正是针对这一需求开发出来的一种新技术。
等离子弧自动焊焊接技术，是利用等离子体的高温高能量来进行焊接。
通过在工件表面生成等离子弧，将工件加热到熔点以上，使其熔化融合。
等离子弧的能量消耗极快，且焊接速度较快，能大幅提高焊接效率。
等离子弧焊接过程中，使用保护气体来包围焊接区域，防止氧化，确保焊接质量。
采用等离子弧自动焊焊接技术，不仅能提高焊接效率，而且焊接质量也能得到保障。
1. 等离子弧焊接原理等离子体是具有电中性的高能电离态气体。
在气体放电装置中，通过高压电场和电流的作用，使气体中的电子获得足够的能量，从而脱离原子并与其他原子碰撞，形成等离子体。
等离子体具有高温、高能、高速、高辐射等特性。
在气体放电过程中，等离子体会发出强烈的光辐射和电磁波，这就是等离子弧。
2. 焊接方法等离子弧自动焊焊接方法是一种新型自动化焊接方法。
该方法基于等离子弧焊接原理，通过改变等离子弧的工艺参数实现自动化控制。
具体焊接方法如下：(1) 选择适当的工艺参数，包括等离子弧电流、电压、气体流量等。
(2) 安装等离子弧焊接设备，连接气体管道和电源。
(3) 对工件进行准备，去除油脂和腐蚀性物质。
(4) 确定焊接位置和焊接角度，开启设备。
(完整版)等离子焊接理论、操作与故障处理
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105W/mm2）、激光束（能量密度105W/mm2）焊接一同被称为高能密度焊接。
等离子焊接示意图如下图：等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。
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。
等离子弧焊的基本方法
等离子弧焊的基本方法等离子弧焊是一种常用的焊接方法，广泛应用于金属制品的制造和维修领域。
它以其高效、高质量的焊接结果而受到广泛赞誉。
本文将介绍等离子弧焊的基本方法，包括设备和操作步骤。
一、设备等离子弧焊需要以下设备：1. 焊接机：等离子弧焊常用的焊接机有直流等离子弧焊机和交流等离子弧焊机。
直流等离子弧焊机适用于焊接不锈钢、铝合金等材料，而交流等离子弧焊机则适用于焊接碳钢等材料。
2. 焊枪：焊枪是进行焊接操作的工具，通过控制电流和气体流量来实现焊接过程中的熔化和填充。
3. 气体供应系统：等离子弧焊需要使用惰性气体，常见的有氩气和氩气混合气体，用于保护焊接区域，防止氧气和水蒸气的污染。
4. 辅助设备：包括电源线、气管、冷却系统等。
二、操作步骤1. 准备工作：将焊接机和气体供应系统连接好，并确保电源和气源的正常供应。
检查焊枪和电缆是否完好，以及气体管路是否畅通。
2. 清洁工作：将待焊接的金属表面进行清洁，去除表面的油污、氧化物等杂质，以确保焊接接头的质量。
3. 调整焊接参数：根据焊接材料的种类和厚度，调整焊接机的电流和气体流量。
一般来说，电流越大，焊接速度越快，但过大的电流可能导致熔洞过深；气体流量的调整应根据焊接材料和焊接位置的不同进行合理设置，以保证焊接质量。
4. 进行焊接：将焊枪对准焊接接头，触发开关开始焊接。
在焊接过程中，焊枪应保持与焊接接头的距离适当，通常为2-5毫米。
焊接速度应均匀，保持一定的稳定性，以免焊接接头出现焊缝不均匀的情况。
5. 焊后处理：焊接完成后，及时关闭焊机和气源，并进行焊后处理。
包括清理焊渣、修整焊缝等工作，以保证焊接接头的质量。
三、注意事项1. 安全第一：在进行等离子弧焊时，应注意个人防护，佩戴焊接手套、护目镜等防护装备，以避免受伤。
2. 保持通风：等离子弧焊过程中会产生大量的烟雾和有害气体，应保持通风良好的工作环境，以确保操作人员的健康。
3. 选择合适的材料：不同的材料适合不同的焊接方法，选择合适的材料可以提高焊接质量。
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。
碳钢车体的等离子弧焊工艺不简单!
1概述等离子弧焊是利用等离子弧作为热源的一种焊接方法，是普通钨极气体保护焊的一种特殊形式。
其稳定性、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，所以单面焊时无需在背面实施机械支撑，对接焊时无需进行坡口预加工。
国内某客车项目欲在蒙皮时使用等离子弧焊接，这与传统的手工焊接相比，不仅能够保证焊缝质量，亦可提高生产经济效率，降低生产成本，因此研究碳钢车体的等离子弧焊技术有较为重要的意义。
2工艺试验（1）母材分析客车蒙皮采用05CuPCrNi的耐候钢，试验采用板厚分别为3mm和8mm（需加工），填充金属为ϕ1.0mm的ER309LSi焊丝，表1为试验母材及焊丝的化学成分，保护气体为99.999%的高纯氩，气体流量为20L/min，离子气体为95%Ar+5%H2，气体流量为8L/min，两种气体流量均可微调。
（2）试验方法试件的加工尺寸分别为350mm×150mm×8mm（表面需要开槽处理，槽深3mm，倒直角）和350mm×80mm×3mm，试件的接头和组装如图1所示。
本试验的设备为等离子弧焊机（型号为TransTig4000JobG/F），如图2a所示；根据设计要求需要对焊枪角度进行调整，因此也要对工艺装备进行简单模拟，如图2b所示。
考虑到组焊过程中的整体组装间隙一般较难保证在1mm以内，因此本试验针对0~3mm的间隙进行焊接试验，并寻求较为良好的焊接参数。
为此，分别进行了间隙0mm、0.5mm、1.0mm、1.5mm、2mm以及3mm的工艺试验，首先焊前打磨待焊区域，然后用丙酮擦洗待焊区域，将焊接试件固定在简易工装上焊接，表2~表4是等离子弧焊接参数。
而后对焊接试样进行PT探伤，对焊缝截面进行腐蚀并做宏观分析。
3试验结果分析（1）焊缝外观结果图3是在表2参数下得到的焊缝外观，其间隙分别为0mm、0.5mm、1.0mm以及1.5mm。
由图3可以看出其焊缝成形良好，表面无气孔、夹渣等缺陷，对其分别进行PT探伤，检测合格，满足标准要求。
等离子弧焊接
1、等离子弧焊焊接方法的基本概念
2、基本原理和分类 3、等离子弧焊特性 4、等离子弧焊特点和应用范围 5、焊接方法设备与装置组成和性能指标
6、焊接工艺参数
7、典型零件的应用实例
一、等离子弧焊焊接方法基本概念
一、等离子弧的形成
等离子弧焊用的热源是将自由钨极氩弧压缩强化之后获得点 力度更高的等离子体，成为等离子弧，又称压缩电弧。等离子 弧与钨极氩弧焊的自由电弧在物理上没有本质的区别，仅是弧 柱中电离程度上的不同。
二）、等离子弧焊工艺 （1）接头形式 通常等离子弧焊的接头形式为I型对接接头、开单面V型和 双面V型坡口的对接接头以及开单面U型坡口的对接接头。 （2）焊接参数的选择 1）喷嘴孔径 在焊接过程中，当焊件厚度增大时，焊接电流也应增大， 但不能超过喷嘴的最大许用电流。 2）焊接电流 根据焊件的材质和厚度首先确定焊接电流，但如果电流过 小，可能会造成无法焊透焊件，焊接速度慢；如果电流过大 ，可能会造成焊穿，甚至可能会引起双弧现象。
（a）自由电弧
（b）等离子弧
图3 : 等离子弧和自由电弧的能量对比
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VPPA焊接还常用于穿孔立焊工艺，这将更有利于消除气孔等 焊接缺陷，可以成功实现4-12mm厚度铝合金的单面焊双面成型，
并将该焊接方法用于火箭筒体、铝合金贮箱、舰艇和宇宙飞船
铝合金壳体的焊接中，均获得符合标准的无缺陷焊缝，我国自
（三）、双弧及其防止措施 一）双弧 正常条件下，转移型电弧在钨极与工件之间产生，在某 些异常情况下，会产生一个与正常电弧并联的燃烧在钨极– 喷嘴以及喷嘴-工件之间的串弧，这种现象叫双弧。 二）双弧产生机理 冷气膜击穿 三）双弧产生的原因及防止措施 1 在电流一定的条件下，喷嘴压缩孔径太小或压缩孔道的 长度过大，内缩长度过大
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。
等离子喷焊技术方案
平板密封面等离子喷焊技术方案一、技术方案1、控制平板阀密封面形状基本为圆弧组合。
大型阀板喷焊前需要预热，喷焊过程还需要外部辅助加热，移动不便，需要焊枪运动喷焊出所需形状.因此,运动系统需具备平面复杂轨迹运动控制功能。
控制内部需要增加运动控制系统,和原有的焊接参数控制系统共同完成平面复杂轨迹的喷焊。
运动控制系统预计采用专用的四轴联动焊接数控系统，分别控制焊枪的X 轴、Y轴、摆动器回转及工件的回转。
当焊枪移动方向变化时,摆动器会随焊枪移动方向回转相应角度，使焊道宽度保持不变。
四个控制轴的移动速度和距离可以单独编程，其编程方法和标准数控系统相似.焊接控制系统采用成熟的可编程控制器，完成喷焊参数的分段编程控制及储存。
焊接控制系统可以在一个工艺菜单中单独设置多段不同的工艺参数，分别控制每一段的焊接电流、摆动宽度、送粉量，可以一次喷焊出多种不同尺寸的焊道.工作时，焊接控制系统会根据运动控制系统传输的段数编号，执行预先设定好的喷焊参数。
2、电源抗网路电压波动能力强，焊接电流输出稳定,焊前可精确预置电流，每次起弧电流波动不高于5%.3、精度考虑到多道焊道搭接,搭接处的停留时间需要精确控制，摆动宽度、摆动速度、边缘停留时间可以在范围上精确设定。
4、送粉送粉送粉均匀,重复误差不高于10％.工作稳定，粉桶容量为5公斤以上，可以连续完成阀板喷焊而不用中间加粉。
送粉器具有快速换粉及无粉报警功能.5、喷焊枪管路顶端装有水冷套，防止长时间工作后铜管温度上升损坏塑料管线。
枪夹板位于焊枪焊枪上部，防止工作过程中受热变形，焊枪下压盖和保护气罩采用水冷结构，以提高预热环境下使用的工作稳定性及使用寿命。
6、水冷机为保证焊枪长时间大电流稳定工作，焊枪配备一台制冷循环水箱，提供压力及温度稳定的冷却水，提高焊枪工作的稳定性。
7、焊接操作机为保证顺利喷焊813x300尺寸的阀板,预计采用三轴数控操作机.操作机采用立臂－横臂结构，立臂可前后移动，横臂可在立臂上上下升降。
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2.热源特性
热10000~24000K，能量密度 小于104W/cm2。等离子弧温度可高达24000~50000K，能量密度 可达105~106 W/cm2。
•特点： 联合型等离子弧稳定性好，电流很小时也 能保持电弧稳定。
•应用: 主要用于小电流（微束）等离子弧焊接 和粉末堆焊等工艺方法中。
等离子弧与一般自由电弧相比，有以下特点： （1）由于冷壁喷嘴的拘束作用，使等离子弧柱的横截面积减小， 弧柱电场强度增大，电弧电压明显提高， U形曲线的平直区较自 由电弧明显减小；
（2）当焊接电流较大时，等离子弧的磁收缩效应使弧柱直径的增 加收到限制，静特性曲线会出现平的或上升的伏安特性；
（3）喷嘴孔径越小，“U”形特性平直区域就越小，上升区域斜 率增大，即弧柱电场强度增大；
（4）离子气种类和流量不同时，弧柱的电场强度有明显变化，因 此等离子弧供电电源的空载电压应按所用离子气种类而定；
主弧稳定燃烧后，自动切断维弧电源。
•特点： 采用转移弧工作时，等离子弧温度高、
能量密度大，焊件上获得的热量多，热的有 效利用率高，达60%~75％。
•应用： 常用于金属材料的等离子弧切割、等离子
弧焊接和等离子弧堆焊和喷涂等工艺方法中。
3、联合型（混合型）
非转移型等离子弧和转移型等离子弧在工作过程中同时存在。 非转移弧（维弧）：在工作中起补充加热和稳定电弧作用。 转移弧（主弧）：主要用于焊接时加热焊件和填充金属。
3、电磁压缩 将通过喷嘴的弧柱看作是许多载流导线束，由 于电流同向，因此会彼此吸引，形成一个指向弧柱中心的力场 ，这就是电磁压缩。 通过喷嘴的电弧电流越大，磁压缩作用就 越强。
第二节 等离子弧的分类
按电源供电方式不同分为: 1、非转移型电弧 非转移型电弧燃烧在钨极与喷嘴之间，工件不接电。适用于 用于喷涂、薄板焊割。 2、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。这种电弧用于大电流 焊接及切割。 3、联合型电弧 转移弧及非转移弧同时存在的电弧为联合型电弧。混合型电 弧在很小的电流下就能保持稳定，因此适合于小电流、微束等 离子弧焊及粉末堆焊。
电流一般为2~5A，电源空载电压一般大于90V，以 便引弧 ② 钨极——焊件，产生转移弧（称主弧）
维弧（小弧）的作用：
•在 小 电 流 （ 小 于 1 0 A） 时 帮助和维持转移弧工作。 •当维弧电流大于2A时，转 移型等离子弧在小至0.1A焊 接电流下仍可稳定燃烧， 因此小电流时微束等离子 弧十分稳定。
一、双弧的定义 正常条件下，转移型电弧在钨极与工件之间产生。在某些
异常情况下，会出现一种破坏电弧稳定燃烧的现象，这时除 已存在的主弧外，在钨极—喷嘴—工件间会产生另外一种与 正常电弧并联的旁路电弧（或叫副弧），即主弧与旁路电弧 同时存在，这就是双弧现象。 二、双弧的危害
双弧的出现，会降低主弧电流的大小，破坏正常的焊接或 切割工艺过程，严重时会造成喷嘴漏水和烧毁。
等离子弧中，最大电压降是弧柱区，弧柱高速等离 子体通过接触传导和辐射带给工件的热量明显增加，弧 柱成为加工工件的主要热源，而阳极产热降为次要地位。
第四节 等离子弧生器
一、分类： 按用途不同分为：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。
双弧现象
三、双弧产生机理 冷气膜击穿理论
等离子弧焊接时的双弧形成条件： Uab Ua,cu Uc,cu UT
其中 Uab ：弧柱ab段压降 Ua,cu ：铜的阳极压降 Uc,cu ：铜的阴极压降 UT : 击穿冷气膜所需电压
四、双弧形成因素： 1、喷嘴因素
喷嘴结构参数对双弧形成有决定性作用，喷嘴孔 径越小，孔道长度或内缩增大时，都会使弧柱电压 Uab 增加，形成双弧倾向越大。
4、等离子弧焊接的特点：
4、喷嘴的压缩角α 实际上它对等离子弧的压缩状态影响不大，特别当等离子
气体流量较小，孔道比较小时，30º ~ 180º 均可用，但应考虑跟 钨极端部形状相配合，如果压缩角小于钨极末端尖锥的角度时， 易在喷嘴内腔锥壁和钨极末端锥面之间产生打弧现象，使等离 子弧不稳定，因此压缩角的大小应根据具体情况而定，常用的 压缩角值约为60º ~ 75º。 5、材料和冷却
多孔型喷嘴除了中心主孔外，主孔左右还有多个小孔。可使等离 子弧在喷嘴外得到二次压缩，有利于进一步提高等离子弧挺度及切 口质量。但小孔易受金属飞溅物堵塞，并造成等离子弧偏转，因此 并未得到广泛应用。
扩散型喷嘴的基本形式：
这类喷嘴压缩程度降低，有利于提高等离子弧的稳定性，便于 单面焊双面成型，还可提高喷嘴的使用寿命，在焊接、切割、堆焊、 喷涂中均有应用。
随着等离子弧沿焊接方向的移 动，熔化金属依靠其表面张力 的承托，沿着小孔两侧的固体 壁面向后方流动，熔池后方的 金属不断封填小孔，并冷却凝 固形成焊缝。
焊缝断面为酒杯状。
2、普通熔透型等离子弧焊（熔入型焊接法） 工艺特点：
弧柱压缩程度较弱，等离子气流喷出速度较小。
在焊接过程中不形成小孔效 应，焊件背面无“尾焰”。 液态金属熔池在弧柱的下面， 靠熔池金属的热传导作用熔 透母材，实现焊透。
•应用： 非转移弧主要在等离子弧喷涂、焊接
和切割较薄的金属及非金属时采用。
2、转移型等离子弧 钨极接电源的负极、焊件接电源的正极，等离子弧燃烧
于钨极与焊件之间。 引导弧（诱导弧）：先在钨极与喷嘴（喷嘴接正极）之
间引燃电流较小的等离子弧，为工件和电极之间提供足够 的电离度。
主弧：接通钨极和工件之间的电路，使该电弧转移到钨 极与工件之间直接燃烧。
离子气成分不同，U ab 也不同。
4、其他因素： 喷嘴冷却不好使温度提高，或喷嘴表面有氧化物或金属飞
溅物等，都将会使 Ua,Cu 和Uc,Cu降低，也是形成双弧的原因。
第六节 等离子弧焊接（PAW ）
一、等离子弧焊接的工作原理： 等离子弧焊接是使用惰性气体作为工作气和保护气，利用
等离子弧作为热源来加热并熔化母材金属，使之形成焊接接头 的熔焊方法。
钨棒内缩和同心度
五、送气方式
径向：压缩程度低，气流沿弧柱轴向流动。
切向：压缩程度高，气流形成的旋涡使喷嘴孔道中心成 为低压区，中心压力低、周边压力高，有利于弧柱稳定在孔 道中心。
一般在大电流等离子弧焊枪中采用切向进气，这样可使 等离子气在喷嘴内腔围绕着钨极旋转流动，有利于气流与电 弧的热交换。
第五节 双弧及其防止措施
焊接电流在30A以下的熔透型等离子弧焊接。焊接 时采用小孔径压缩喷嘴（ 0.6 ~ 1.2mm ）及联合型等离 子弧。
工艺特点：
• 可焊更薄的金属，最小可焊厚度为0.01mm; • 弧长在很大的范围内变化时也不会断弧，并且电弧 保持柱状； • 焊接速度快、焊缝窄、热影响区小、焊接变形小。
通常利用两个独立的焊接电源供电： ① 钨极——喷嘴，产生非转移弧（称维弧或小弧），
1、材料
等离子弧焊接一般采用钍钨极或铈钨极，有时也采用 锆钨极或锆电极。钨极一般需要进行水冷，小电流时采用 间接水冷方式，钨极为棒状电极；大电流时，采用直接水 冷，钨极为镶嵌式结构。
2、形状：
为了方便引弧和增加电弧稳定性，电极端部常加工成 一定形状。当电流小、电极直径细时，棒状电极端头一般 磨成尖锥形或尖锥平台形，锥角可以小一些；电流较大、 电极直径粗时，可磨成圆台形、锥球形、球形，以减缓电 极烧损。
（2）有良好的电弧稳定性 等离子弧的高温及高能量密度，使其稳定性和挺度明显高
于普通电弧。自由电弧的扩散角为45°，等离子弧约为5 °，这 是因为压缩后从喷嘴喷出的等离子弧带电质点运动速度明显提 高所致。
（3）热源组成 普通钨极氩弧中，加热焊件的热量最主要来源于阳
极斑点的产热，弧柱辐射和热传导仅起辅助作用，电弧 的总电压降在阳极区、弧柱区和阴极区大致平均分配。
非转移型电弧 转移型等离子弧 联合型（混合型）
1、非转移型电弧
焊接时电源正极接水冷铜喷嘴，负极接钨极，非转移型 电弧是在钨极与喷嘴孔壁之间燃烧的，工件不接到焊接回路上 ，在离子气流压送下，弧焰从喷嘴中喷出，形成等离子焰。
•特点： 工件本身不通电，被间接加热。因此热的有效利用率不高，
约10%~20%。温度、能量密度较其他等离子弧低，喷嘴受热较 多。
焊缝断面呈碗状。
与穿透型等离子弧焊接相比的特点：
1、焊接参数较软（即焊接电流和离子气流量较小、电弧 穿透能力较弱） 2、焊接参数波动对焊缝成形的影响较小 3、焊接过程的稳定性较高 4、焊缝形状系数较大（主要是由于熔宽增加） 5、热影响区较宽 6、焊接变形较大
3、微束等离子弧焊
该焊法可得到针状的、细小的等离子弧，因此适 宜焊接非常薄的焊件。
三、 喷嘴 1、结构形式 目前国内采用的喷嘴结构形式主要有以下两种：
收敛型喷嘴，包括：单孔喷嘴 、三孔喷嘴、多孔喷嘴。 扩散型喷嘴，包括：圆锥形、台阶圆柱形喷嘴。 其主要形式结构如下两图所示。
收敛型喷嘴的基本形式：
两侧各带有一个辅助小孔的三孔式喷嘴，可使等离子弧的截面变 为椭圆，使热源有效功率密度提高，有利于进一步提高焊接速度和 减小焊缝和热影响区宽度。
1.上枪体 组成：上枪体水套、钨极夹持机构、调节螺帽、绝缘罩与水 电接头等。 作用：夹持并冷却钨极，对钨极导电以及调节钨极的对中与 内收缩长度等。 2.下枪体 组成：下枪体水套、等离子气室、保护气室、进气管及水电 接头等。 作用：对下枪体及喷嘴冷却，安装喷嘴与保护罩，输送等离 子气与保护气以及对喷嘴导电等。 3.喷嘴 喷嘴是等离子弧焊炬的关键部分，它的结构形状与几何尺寸 对等离子弧的压缩作用及稳定性有重要影响。