等離子弧焊接與切割

項目七等離子弧焊接與切割學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解等離子弧焊接和切割的原理、特點及應(yīng)用范圍；2.掌握等離子弧焊的基本方法；3.能合理制定等離子弧焊工藝。4.了解等離子弧堆焊、噴涂和切割的基本方法。1.1等離子弧等離子弧是如何形成的？鎢極縮入噴嘴內(nèi)，在水冷噴嘴中通以一定壓力和流量的離子氣，強迫電弧通過噴嘴，以形成高溫、高能量密度的等離子弧。等離子弧是一種通過外部拘束使自由電弧的弧柱被強烈壓縮所形成的電弧。1.等離子弧的形成及其特性1.2等離子弧形成原理1.3.1溫度高、能量密度大1-24000~50000K2-18000~24000K3-14000~18000K4-10000~14000KGTAW：200A15VPAW：200A30V(壓縮孔徑：2.4mm)普通鎢極氬弧的最高溫度為10000~24000K，能量密度在104w/cm2以下。等離子弧的最高溫度可達24000~50000K，能量密度可達105~l08w/cm2。1.3等離子弧的特點1.3.2等離子弧的挺度好、沖力大壓縮的等離子弧，其形態(tài)近似于圓柱形，焰流速度大，可達300m/s以上，因此挺度和指向性明顯提高。噴射有力，其熔透能力強。當(dāng)弧長發(fā)生波動時，母材的加熱面積不會發(fā)生明顯變化。1.3等離子弧的特點一般的鎢極氬弧焊，電流在10A以下時，很難穩(wěn)定。而采用微束等離子弧，當(dāng)電流小至0.1A時，等離子弧仍可穩(wěn)定燃燒。這些特性在用小電流焊接極薄焊件時特別有利。1.3.3等離子弧的穩(wěn)定性好等離子弧的電離度較鎢極氬弧更高，因此穩(wěn)定性好。外界氣流和磁場對等離子弧的影響較小，不易發(fā)生電弧偏吹和漂移現(xiàn)象。1.4等離子弧的類型及應(yīng)用

按電源聯(lián)接方式和形成等離子弧的過程不同，等離子弧可分為非轉(zhuǎn)移型、轉(zhuǎn)移型和混合型三種類型。電源接于鎢極和噴嘴之間，電弧是在鎢極與噴嘴孔壁之間燃燒的，在離子氣流壓送下，弧焰從噴嘴中噴出，形成等離子焰。1.4.1非轉(zhuǎn)移型等離子弧溫度、能量密度較其他等離子弧低，噴嘴受熱較多。非轉(zhuǎn)移弧主要在等離子弧噴涂、焊接和切割較薄的金屬及非金屬時采用。特點：工件本身不通電，被間接加熱。因此熱的有效利用率不高，約10%~20%。應(yīng)用：1.4.2轉(zhuǎn)移型等離子弧引導(dǎo)弧（誘導(dǎo)?。合仍阪u極與噴嘴（噴嘴接正極）之間引燃電流較小的等離子弧，為工件和電極之間提供足夠的電離度。主?。航油ㄦu極和工件之間的電路，使該電弧轉(zhuǎn)移到鎢極與工件之間直接燃燒。鎢極接電源的負極、焊件接電源的正極，等離子弧燃燒于鎢極與焊件之間。主弧穩(wěn)定燃燒后，自動切斷維弧電源采用轉(zhuǎn)移弧工作時，等離子弧溫度高、能量密度大，焊件上獲得的熱量多，熱的有效利用率高，達60%~75％。常用于金屬材料的等離子弧切割、等離子弧焊接和等離子弧堆焊和噴涂等工藝方法中。特點：應(yīng)用：1.4.2轉(zhuǎn)移型等離子弧1.4.3聯(lián)合型（混合型）非轉(zhuǎn)移弧（維?。┰诠ぷ髦衅鹧a充加熱和穩(wěn)定電弧作用；非轉(zhuǎn)移型等離子弧和轉(zhuǎn)移型等離子弧在工作過程中同時存在。轉(zhuǎn)移?。ㄖ骰。┲饕糜诤附訒r加熱焊件和填充金屬。聯(lián)合型等離子弧穩(wěn)定性好，電流很小時也能保持電弧穩(wěn)定，主要用于小電流（微束）等離子弧焊接和粉末堆焊等工藝方法中。特點及應(yīng)用：2.等離春子弧娛焊接（P友AW屆）等離染子弧再焊是鉗借助潑水冷赴噴嘴巴對電腦弧的寒拘束薄作用紅，獲選得高役能量涼密度候的等偶離子驕弧進紙行焊狹接的平方法動。按焊狂縫成啄形原擦理，宇等離舒子弧問焊有閘下列鑼三種涂基本尿方法掌：其他友類型鏟：脈否沖等濃離子襲弧焊詠、交蜂流等各離子絕弧焊蓋、變狡極性嘴等離樂子弧蛋焊等情。穿孔侮型等襖離子犯弧焊熔透好型等紗離子仔弧焊微束坑等離迫子弧隸焊2.凝1等離顧子弧即焊的瞞基本殺方法搜及應(yīng)漲用2.鎖1.箏1穿透芹型等旋離子洽弧焊辜（小棋孔型掃等離陵子弧檢焊）該焊惠法可響實現(xiàn)尸一定扇厚度煮范圍熊內(nèi)的幫金屬高單面菜焊雙兔面成谷形。利用夸等離露子弧孩能量爆密度涼大和悔等離比子流衫吹力場大的姥特點舞，將柄工件的完全梯熔透醋，并茂在熔吼池上家產(chǎn)生矩一個狀貫穿陰焊件奸的小眠孔。等離端子弧鄭通過遵小孔碗從背擾面噴出，好被熔吧化的蔑金屬均在電獻弧吹力、郵液體上金屬濕重力躺和表鋼面張力相讓互作縮慧用下棟保持賴平衡往。焊接練過程休：隨著燙焊槍駐前移愛，小紙孔也漿跟隨叔前移腦，熔?；鸲笇僖蚋砻嫠瑥埩Υ糇饔妹捕廊韪皆诓坏入x琴子弧舍周圍領(lǐng)的固猾體金喬屬壁烈面上羨，并凍且由嚇于電搏弧的軟作用軍不斷裳地沿止著小征孔周合圍向袋后推嫁動，錯隨即煮填滿斜原先梨的小禿孔而樂凝結(jié)黃成均原勻的圍焊縫革。這薄種過烏程稱聰小孔皮效應(yīng)哥。顯著洞的小織孔效交應(yīng)完美癢的雙傍面成撥形PA賄W焊縫岡截面蝴形狀番與TI鈴G捍比伴較1-脂焊件瓶2濕-焊判縫塑3-澆液態(tài)淺熔池叼中的瘦小孔布4-協(xié)保護激氣擊5-消進水鋤6-端噴嘴伙7-注鎢極界8-避等離跳子氣財9弟-焊絕接電柔源技10早-高扎頻發(fā)甜生器總11川-出用水場1突2-凳等離學(xué)子弧滑1戶3-瀉尾焰2.犬1.旺1穿透姐型等斧離子積弧焊材（小降孔型肆等離糟子弧宴焊）采用津穿透散型焊療接法奸時，煩要保海證焊史件完攀全熔巧透且嫂正反繳面都相能成純形，察關(guān)鍵均在于惠能否鹿形成訂穿透曠性的浴小孔即，并根精確遣控制霧小孔盾尺寸巧，以柜保持啟熔池縮慧金屬廈平衡轎的要堆求。小孔土效應(yīng)女只有靠在足污夠的弦能量巧密度由條件牌下才隨能形販成。應(yīng)板厚隔增加降時所蜘需的篇能量著密度夾也增僅加，嶄而等衰離子斬弧的匪能量蛾密度刑難以小再進贊一步姐提高脂。因分此，夾穿透容型焊律接法凍只能射在一沾定的驗板厚徒條件頁下才制能實繳現(xiàn)。關(guān)鍵扇技術(shù)丸：焊件漂厚度粘：2.彈1.爸1穿透簽型等教離子決弧焊惰（小聯(lián)孔型耽等離病子弧娘焊）焊件轉(zhuǎn)太薄第由滿于小援孔不忍能被油液體暴金屬骨完全犯封閉搏，故我不恒能診實現(xiàn)爪小孔疤焊接梯法。焊件嚼太厚錦受到惕等離屋子弧沸能量怎密度驗的限規(guī)制，菊形成圾小孔品困難彼。會險因熔牙化金捕屬多慢，液大體金昨?qū)俚姆辟|(zhì)量中大于青表面遙張力鵝的承駐托能涂力而數(shù)流失憶，不秧能?；诔秩圹櫟亟饾矊倨綁蚝猓▏?yán)重較時將趕會形新成小支孔空轉(zhuǎn)腔而鼠造成裝切割梢現(xiàn)象撥。等離佩子弧飾焊（臟小孔誼技術(shù)企）一捉次焊諷透的模厚度材料不銹鋼鈦及其合金鎳及其合金低合金鋼低碳鋼銅及其合金焊接厚度范圍（mm）3~8≤12≤62~82~8≈2.52.狠1.鉤1穿透找型等超離子躍弧焊揀（小街孔型卡等離層子弧哀焊）采用浸較小另的焊溜接電白流（30君~1齒00A）和較備低的泰離子向氣流糠量，劑采用限混合辮型等槍離子蒼弧焊漫接的角方法留。2.刮2熔透毛型等會離子聞弧焊圍（熔樂入型逐焊接遭法）在焊雨接過胃程中透不形襖成小烘孔效盆應(yīng)，政焊件摘背面掘無“貢尾焰聞”。鉗液態(tài)再金屬乏熔池攔在弧異柱的谷下面氏，靠惱熔池雞金屬促的熱哈傳導(dǎo)咽作用炭熔透許母材萍，實杰現(xiàn)焊抄透。工藝撕特點愁：主要曾用于漠薄板嶼（0繪.5穿~2晉.5mm）的法焊接叔。厚板標(biāo)多層鎖焊的缺第二授層及平以后斥各層興的焊揉接。焊件借厚度得：焊接篇速度舟快，右焊縫膜美觀杏，焊齒縫質(zhì)物量好直，成曬本低刑，等早離子輕焊接騾已廣伍泛運檔用于湖設(shè)備雜制造靠業(yè)中億對各鎮(zhèn)種型體式的查接頭季進行臨焊接辟、醫(yī)代療設(shè)猜備、表真空詞裝置責(zé)、薄沉板加槽工、衣波紋誰管、銹儀表奮、傳舍感器陰、汽皂車部革件、閑化工句密封刃件等罷。應(yīng)毫用2.井3微束下等離貪子弧狗焊焊接蘭電流懸在3糟0A以下扒，采浸用混籮合型脾等離強子弧諒。這種捉方法科使用巖很小仍的噴歡嘴孔過徑（?0乘.5早~?燒1.障5m晌m），得到星針狀槐細小總的等循離子通弧。維幻玉弧鎢極敲與噴相嘴之芹間的熔形成盛的非淡轉(zhuǎn)移筆等離裝子弧極。其歇供電蛇電源位為維覽弧電棟源。幼維弧劣電流楊一般小為2~炸5A，維弧哨電源豆的空墳載電奪壓一帝般大捕于90V，以便潛引弧彈。鎢極合與焊柜件間咐形成口的轉(zhuǎn)做移型心等離突子電純弧。主漁弧微束舒等離靈子焊側(cè)更是胸在實話際運牌用中克顯露衛(wèi)出巨憂大的順優(yōu)勢鴉，其掩焊縫窮質(zhì)量造可與裕激光余焊比撓美。在小續(xù)電流冷（小誘于10A）時幫襪助和栽維持良轉(zhuǎn)移普弧工濁作。當(dāng)維柔弧電雙流大攏于2A時，餃轉(zhuǎn)移谷型等幅離子贏弧在膏小至0.肯1A焊接梁電流諷下仍滑可穩(wěn)姻定燃匪燒，拍因此跨小電介流時賞微束急等離橫子弧冒十分籃穩(wěn)定鑄。應(yīng)用靜：維弧亭的作董用2.菌3微束趣等離閑子弧筐焊主要邀用于始焊接詢厚度淺1mm以下喉的超牧薄、豆超小膝、精升密的鄙焊件撫。微束踏等離閘子技觸術(shù)已兄成功由的應(yīng)順用于龜大多經(jīng)數(shù)金掏屬的絨焊接慶，如垂鋼、細不銹奏鋼、么各種兔合金祖鋼、孫銅、蓄鎳、柿鈦、興鉬、廈鎢、節(jié)金、便鉑、鬧銠、也鈀等介各種千金屬漆及其車合金降材料搶。典型回應(yīng)用怪產(chǎn)品奴有傳歉感器悶?zāi)ず惺?，焊旁接波水紋管棟，微略電機分定子舍鐵心陰，電彎子產(chǎn)巡壽品，火不銹議鋼鍋豆等。結(jié)構(gòu)狀厚度旗：材料獸種類腦：典型暗產(chǎn)品2.葛3微束窄等離扎子弧肅焊2.價4三種法等離閘子弧臘焊的慕基本晨特點她和應(yīng)箭用場旅合類別電流范圍/A可焊厚度范圍/mm等離子弧類型焊縫成型方法應(yīng)用場合大電流等離子弧焊100~5003~8轉(zhuǎn)移型小孔法焊接技術(shù)厚度＜8mm的結(jié)構(gòu)中電流等離子弧焊15~1000.