等離子弧焊接是借助于水冷噴嘴對電弧的拘束作用，從而獲得較高能量密度的等離子弧進行焊接的方法。

等離(li)子(zi)弧是通過(guo)以下三種壓縮作用(yong)獲得(de)的(de)：

 ①. 機械壓縮，它利(li)用水冷噴嘴孔(kong)道限制弧柱(zhu)直徑，來(lai)提高弧柱(zhu)的能量密度和溫(wen)度。

 ②. 熱(re)收縮，由于水(shui)冷噴(pen)嘴溫度(du)較低，從而在噴(pen)嘴內壁建立(li)起一層冷氣膜，迫使弧柱導電斷面進(jin)一步減(jian)小(xiao)，電流密度(du)進(jin)一步提高(gao)，弧柱這種收縮謂之“熱(re)收縮”，也(ye)可叫做(zuo)“熱(re)壓縮”。

 ③. 磁(ci)收縮(suo)(suo)，弧(hu)柱電(dian)流本身產生的磁(ci)場(chang)對弧(hu)柱有壓縮(suo)(suo)作用（即磁(ci)收縮(suo)(suo)效應）。電(dian)流密(mi)度愈，磁(ci)收縮(suo)(suo)作用愈強。

按(an)電源聯接方式(shi)(shi)，等(deng)離子(zi)弧有非轉移(yi)型、轉移(yi)型和(he)聯合型三種形式(shi)(shi)：

 ①. 非轉(zhuan)移型離(li)(li)子(zi)弧(hu)，鎢極(ji)接(jie)電源負(fu)極(ji)，噴嘴接(jie)電源正(zheng)極(ji)，等(deng)離(li)(li)子(zi)弧(hu)體產生在(zai)鎢極(ji)與噴嘴之間(jian)，在(zai)離(li)(li)子(zi)氣流壓(ya)送下，弧(hu)焰從噴嘴中(zhong)噴出，形成等(deng)離(li)(li)子(zi)焰（圖6-7a)

 ②. 轉(zhuan)移(yi)(yi)(yi)型等(deng)離(li)子弧，鎢極(ji)接(jie)電源負極(ji)，工(gong)件(jian)接(jie)電源正(zheng)極(ji)，等(deng)離(li)子弧體(ti)產生(sheng)于鎢極(ji)與工(gong)件(jian)之間（圖(tu)6-7b).轉(zhuan)移(yi)(yi)(yi)弧難(nan)以(yi)直(zhi)接(jie)形(xing)成，必(bi)須先引燃非轉(zhuan)移(yi)(yi)(yi)弧，然后(hou)才(cai)能過渡到轉(zhuan)移(yi)(yi)(yi)弧，金屬焊接(jie)、切割幾乎都是采用(yong)轉(zhuan)移(yi)(yi)(yi)型弧，因為轉(zhuan)移(yi)(yi)(yi)弧能把更多的熱量傳遞給工(gong)件(jian)。

 ③. 聯(lian)合型等離子(zi)弧(hu)，工作時(shi)非(fei)轉移弧(hu)和轉移弧(hu)同時(shi)并存，則(ze)稱之謂聯(lian)合型等離子(zi)弧(hu)。主要(yao)用于微束等離子(zi)弧(hu)焊和粉末(mo)堆焊等方(fang)面。

 等離子弧焊焊接原理見圖6-8.焊槍中的鎢極處于噴嘴的中心位置，形成電弧等離子體的是氬氣，外層保護氣體可用氬氣，也可用氬氣＋氫氣的混合氣。

 等離(li)(li)(li)子弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)設(she)備分(fen)為手工焊(han)(han)和自動焊(han)(han)兩(liang)大類(lei)。手工焊(han)(han)設(she)備由(you)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電源(yuan)、焊(han)(han)槍、控制電路(lu)(lu)、氣路(lu)(lu)和水(shui)路(lu)(lu)等部分(fen)組成(cheng)(cheng)。自動焊(han)(han)設(she)備則由(you)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電源(yuan)、焊(han)(han)槍、焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)小(xiao)車(che)（或(huo)轉動胎具）、控制電路(lu)(lu)、氣路(lu)(lu)及(ji)水(shui)路(lu)(lu)等部分(fen)組成(cheng)(cheng)。按照(zhao)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電流(liu)的大小(xiao)，等離(li)(li)(li)子弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)設(she)備又(you)可分(fen)為大電流(liu)等離(li)(li)(li)子弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)設(she)備和微束等離(li)(li)(li)子弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)設(she)備兩(liang)大類(lei)。等離(li)(li)(li)子弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)的電源(yuan)采(cai)用具有陡降外特(te)性的直流(liu)電源(yuan)。

等離子弧(hu)焊接與(yu)鎢(wu)極氬弧(hu)焊相(xiang)比(bi)具(ju)有下(xia)列(lie)特點(dian)：

 ①. 電弧(hu)能(neng)量集中且溫度(du)高，焊接(jie)過(guo)程中電弧(hu)穩定，焊接(jie)速度(du)快。可以縮小(xiao)焊接(jie)接(jie)頭熱影響區且焊接(jie)變(bian)形(xing)小(xiao)，還能(neng)提高焊縫內在和(he)外部質量，使焊接(jie)頭力學性能(neng)和(he)耐(nai)腐蝕性能(neng)均優于鎢極氬弧(hu)焊。

 ②. 電弧呈圓柱形(xing)且挺直(zhi)性好，弧長變化對焊件(jian)表(biao)面(mian)加熱(re)點的能量(liang)密度影響(xiang)小；不(bu)會由于弧長的改變而影響(xiang)焊縫成(cheng)形(xing)。等離子弧焊噴嘴到焊件(jian)之間距離高(gao)達6.4mm,弧柱仍不(bu)會飄移。

 ③. 當焊接(jie)電流小到(dao)0.1A時，電弧(hu)仍能(neng)穩定燃(ran)燒，并保(bao)持(chi)良好的挺(ting)度(du)和方(fang)向(xiang)性。

 ④. 鎢(wu)極縮于噴嘴內，可減少鎢(wu)極對焊縫的(de)污染。

 ⑤. 穿透性等離子弧焊接時，焊件不(bu)開坡(po)口，背面無襯墊，可實現單面焊雙面成(cheng)形。但此時不(bu)適宜(yi)手(shou)工操作，靈活性不(bu)如手(shou)工鎢(wu)極氬弧焊。

 ⑥. 設(she)備較(jiao)復(fu)雜，工藝(yi)參數因素多，匹配(pei)要求較(jiao)嚴格，噴嘴使用壽命(ming)較(jiao)短(duan)且氣體耗量較(jiao)大，只宜在室內(nei)焊(han)接(jie)。等離(li)子弧(hu)焊(han)與鎢極氬弧(hu)焊(han)一樣(yang)，有手(shou)工操作(zuo)(zuo)和機械化(hua)操作(zuo)(zuo)之分；也有不加填充(chong)焊(han)絲與加填充(chong)焊(han)絲之分。

大電流等離子弧焊(han)接按焊(han)縫成形機理(li)，可分為：

 ①. 穿透型等離子弧焊

 它是以電(dian)弧在熔池前(qian)穿(chuan)透工件形成小(xiao)孔(kong)，隨著(zhu)熱源(yuan)移(yi)動在小(xiao)孔(kong)后形成焊(han)(han)(han)(han)(han)道(dao)的(de)一種(zhong)(zhong)焊(han)(han)(han)(han)(han)接方(fang)法(fa)(fa)，又稱穿(chuan)孔(kong)焊(han)(han)(han)(han)(han)或(huo)鎖孔(kong)焊(han)(han)(han)(han)(han)。在焊(han)(han)(han)(han)(han)接厚為2.5~8.0mm的(de)奧氏體(ti)型(xing)不(bu)銹鋼時，可以不(bu)開(kai)坡口(kou)，不(bu)留(liu)間隙或(huo)留(liu)間隙小(xiao)于(yu)0.5mm,依靠小(xiao)孔(kong)效(xiao)應實(shi)現(xian)單面焊(han)(han)(han)(han)(han)雙面成形。這種(zhong)(zhong)焊(han)(han)(han)(han)(han)接方(fang)法(fa)(fa)，目前(qian)只適用于(yu)平焊(han)(han)(han)(han)(han)位置(zhi)對接焊(han)(han)(han)(han)(han)。待焊(han)(han)(han)(han)(han)處的(de)正、反兩(liang)面均通以保護氣(qi)體(ti)，收弧時要(yao)填滿小(xiao)孔(kong)。

 ②. 熔透(tou)型(xing)等離子弧焊(han)

 是指這種(zhong)等離子弧在(zai)焊(han)接過(guo)程中只熔(rong)化焊(han)件而(er)不產生(sheng)小孔效應，焊(han)縫成(cheng)形(xing)機理(li)與鎢極氬弧焊(han)類似(si)。有(you)人(ren)又稱這種(zhong)方法為(wei)熔(rong)入(ru)式或(huo)熔(rong)融(rong)法等離子弧焊(han)。這種(zhong)焊(han)接方法主(zhu)要用于(yu)薄板單面焊(han)雙面成(cheng)形(xing)的(de)焊(han)縫或(huo)者厚板的(de)多層焊(han)。

 大電(dian)(dian)(dian)(dian)流等(deng)離(li)(li)子弧(hu)焊(han)(han)(han)接(jie)時，焊(han)(han)(han)接(jie)參數(shu)比鎢極氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)(han)多，焊(han)(han)(han)接(jie)參數(shu)除(chu)了焊(han)(han)(han)接(jie)電(dian)(dian)(dian)(dian)流、電(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓外(wai)，還有等(deng)離(li)(li)子氣(qi)流、保(bao)護氣(qi)體的(de)(de)成分、氣(qi)體流量(liang)以及噴嘴形(xing)狀和孔徑(jing)、長度以及噴嘴到焊(han)(han)(han)件距離(li)(li)等(deng)。其中焊(han)(han)(han)接(jie)電(dian)(dian)(dian)(dian)流、焊(han)(han)(han)接(jie)速度和等(deng)離(li)(li)子氣(qi)體流量(liang)的(de)(de)匹配尤為重要，直接(jie)影響焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭的(de)(de)成形(xing)和焊(han)(han)(han)縫(feng)表面的(de)(de)質(zhi)量(liang)。

 焊(han)(han)(han)接(jie)電(dian)流小于(yu)30A的(de)熔透(tou)型等離(li)子(zi)(zi)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)稱為微束(shu)等離(li)子(zi)(zi)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)。20世紀70年代(dai)以(yi)來，開(kai)始用小電(dian)流等離(li)子(zi)(zi)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)接(jie)超薄(bo)壁件(jian)和細(xi)絲(si)鋼(gang)件(jian)等，焊(han)(han)(han)接(jie)電(dian)流可(ke)(ke)小到0.2A,焊(han)(han)(han)接(jie)奧氏體型不(bu)銹鋼(gang)件(jian)最薄(bo)的(de)厚(hou)度可(ke)(ke)達0.01mm.微束(shu)等離(li)子(zi)(zi)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)接(jie)的(de)特點是通過(guo)電(dian)弧(hu)(hu)的(de)壓(ya)縮，導電(dian)弧(hu)(hu)柱(zhu)集(ji)中為一條細(xi)線，雖然焊(han)(han)(han)接(jie)電(dian)流很小，電(dian)弧(hu)(hu)仍十分穩定，熔池很小，熱影響(xiang)區(qu)很窄，它不(bu)利用小孔效應(ying)，就(jiu)能夠對超薄(bo)件(jian)實現快(kuai)速焊(han)(han)(han)接(jie)。微束(shu)等離(li)子(zi)(zi)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)接(jie)可(ke)(ke)以(yi)采用手(shou)工操作，但為了保證焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭的(de)質量，應(ying)盡(jin)可(ke)(ke)能地采用機械操作。

 為了使焊(han)(han)接薄(bo)壁(bi)件及超薄(bo)壁(bi)件的質量更有保證，目(mu)前(qian)發展到采用(yong)脈(mo)沖(chong)等(deng)離(li)子弧焊(han)(han)接。它(ta)與前面(mian)所述的(de)脈(mo)沖氣體(ti)保護焊一樣，可以調節基值電流(liu)、脈(mo)沖電流(liu)、脈(mo)沖寬度和頻(pin)率等工(gong)藝參數。