等離(li)子(zi)弧(hu)(hu)焊接(jie)是借助于(yu)水冷噴嘴對電弧(hu)(hu)的拘束作用，從而獲得較高能(neng)量密(mi)度的等離(li)子(zi)弧(hu)(hu)進行(xing)焊接(jie)的方法。
等離子弧焊與鎢極氬(ya)弧(hu)焊相比具有下列特點：
1. 電弧(hu)能(neng)量(liang)集中(zhong)且溫度高(gao)，焊(han)(han)(han)接過(guo)程(cheng)中(zhong)電弧(hu)穩定，焊(han)(han)(han)接速度快。可以(yi)縮小焊(han)(han)(han)接接頭(tou)(tou)熱影響(xiang)區且焊(han)(han)(han)接變形小，還(huan)能(neng)提高(gao)焊(han)(han)(han)縫內在和(he)外部質(zhi)量(liang)，使焊(han)(han)(han)接接頭(tou)(tou)力學性能(neng)和(he)耐蝕性均優于鎢極(ji)氬弧(hu)焊(han)(han)(han)。
2. 電弧(hu)(hu)呈圓柱形(xing)且挺直性好，弧(hu)(hu)長變化對焊件(jian)表面加熱(re)點的能量密度(du)影響小，不會由于弧(hu)(hu)長的改變而(er)影響焊縫成形(xing)。等離(li)子弧(hu)(hu)焊噴嘴到焊件(jian)之間距(ju)離(li)高達6.4mm，弧(hu)(hu)柱仍(reng)不會飄移(yi)。
3. 當(dang)焊(han)接(jie)電(dian)流減小(xiao)到(dao)0.1A時，電(dian)弧仍能穩定燃燒，并保持(chi)良(liang)好(hao)的(de)挺(ting)度和方向性。
4. 鎢(wu)極縮于噴(pen)嘴內，可減少(shao)鎢(wu)極對(dui)焊縫的污(wu)染。
5. 穿透性(xing)等離子弧焊(han)接時，焊(han)件(jian)不(bu)開(kai)坡口，背(bei)面無(wu)襯墊，可實(shi)現單面焊(han)雙面成形。但此時不(bu)適宜手工操(cao)作，靈(ling)活性(xing)不(bu)如手工鎢極氬(ya)弧焊(han)。
6. 設備較復雜，工藝(yi)參(can)數(shu)多(duo)，匹配要求較嚴格，噴嘴使(shi)用(yong)壽命較短(duan)且氣體耗量較大，只宜在室(shi)內焊接。
等(deng)離子弧焊(han)與鎢極氬弧焊(han)一(yi)樣(yang)，有手工操(cao)作和機械(xie)操(cao)作之(zhi)分(fen)；也有不加填充焊(han)絲與加填充焊(han)絲之(zhi)分(fen)。
等(deng)離子弧焊接按焊縫成形機理(li)，可分(fen)為(wei)：
1. 大電流等離子弧焊接(jie)
大電流等(deng)離(li)子弧焊接(jie)分穿透型和(he)熔透型兩種方(fang)法：
a. 穿透(tou)型等離子弧焊
它是以電(dian)弧在熔池前穿透工件(jian)形成小孔(kong)，隨著熱源移動在小孔(kong)后形成焊(han)道的一種焊(han)接方(fang)法，又稱穿孔(kong)焊(han)或(huo)鎖孔(kong)焊(han)。
在焊(han)(han)(han)接(jie)厚(hou)度(du)大于(yu)2.0mm以(yi)上的(de)奧氏(shi)體(ti)型不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)焊(han)(han)(han)件(jian)(jian)時(shi)(shi)，利用高溫等離(li)子弧(hu)將焊(han)(han)(han)件(jian)(jian)待(dai)焊(han)(han)(han)處(chu)加熱(re)熔化至燒穿，如(ru)果焊(han)(han)(han)接(jie)參數(shu)調(diao)節適(shi)當，可以(yi)穿透工(gong)件(jian)(jian)形成小(xiao)孔(kong)(kong)(kong)。此小(xiao)孔(kong)(kong)(kong)面積較小(xiao)，熔化金屬靠表面張力托住而不(bu)(bu)至于(yu)從小(xiao)孔(kong)(kong)(kong)中跌落，這就是等離(li)子弧(hu)焊(han)(han)(han)接(jie)小(xiao)孔(kong)(kong)(kong)效應。在焊(han)(han)(han)接(jie)厚(hou)2.5～8.0mm的(de)奧氏(shi)體(ti)型不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)板時(shi)(shi)，可以(yi)不(bu)(bu)開坡(po)口，不(bu)(bu)留(liu)間隙或(huo)(huo)留(liu)間隙小(xiao)于(yu)0.5mm，依靠小(xiao)孔(kong)(kong)(kong)效應實(shi)現單面焊(han)(han)(han)雙面成形。這種焊(han)(han)(han)接(jie)方(fang)法，目前只適(shi)用平(ping)焊(han)(han)(han)位置對接(jie)焊(han)(han)(han)。待(dai)焊(han)(han)(han)處(chu)的(de)正、反面均通保護氣體(ti)，收弧(hu)時(shi)(shi)要填(tian)滿小(xiao)孔(kong)(kong)(kong)。填(tian)滿小(xiao)孔(kong)(kong)(kong)主要靠焊(han)(han)(han)接(jie)電流(liu)和離(li)子流(liu)氣流(liu)同(tong)時(shi)(shi)衰(shuai)減或(huo)(huo)先后衰(shuai)減，才能消(xiao)除弧(hu)坑(keng)和下凹坑(keng)。
b. 熔透型等離子弧焊
這(zhe)種等(deng)離子(zi)弧在焊(han)接過程中只(zhi)熔化(hua)焊(han)件(jian)而(er)不(bu)產生小孔效應，焊(han)縫成(cheng)形機理與鎢極氬(ya)弧焊(han)類似(si)。有人稱這(zhe)種方法為(wei)熔入式(shi)或熔融式(shi)等(deng)離子(zi)弧焊(han)。
這種焊接方法主要用于薄板單面(mian)焊雙面(mian)成形(xing)的焊縫或者厚板多層焊。
大(da)電流(liu)(liu)等(deng)(deng)離(li)子弧焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)時(shi)，焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)參(can)數比鎢極氬弧焊(han)(han)多(duo)，焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)參(can)數除了焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電流(liu)(liu)、電弧電壓外，還有等(deng)(deng)離(li)子氣流(liu)(liu)、保護氣體的成分、氣體流(liu)(liu)量(liang)以及噴(pen)嘴(zui)形狀和(he)孔(kong)徑、長度(du)以及噴(pen)嘴(zui)到焊(han)(han)件距離(li)等(deng)(deng)。其中(zhong)，焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電流(liu)(liu)、焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)速度(du)和(he)等(deng)(deng)離(li)子氣體流(liu)(liu)量(liang)的匹配尤為重要(yao)，直接(jie)(jie)(jie)影響焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭的成形和(he)焊(han)(han)縫表面的質量(liang)。
表3-40、表3-41為穿透型和熔透型等離子弧焊接奧氏體不銹鋼的焊接參數。
2. 微(wei)束等離(li)子弧(hu)焊(han)接及脈沖等離(li)子弧(hu)焊(han)接
焊接電流小于30A的熔透型等離子弧焊稱為微束等離子弧焊。從20世紀70年代開始用小電流等離子弧焊接超薄壁件和細絲鋼等，焊接電流可小到0.2A，焊接奧氏體型不銹鋼件最薄的厚度為0.01mm。微束等離子弧焊接的特點是通過電弧的壓縮，導致電弧柱集中為一條細線，雖然焊接電流很小，電弧仍十分穩定，熔池很小，熱影響區很窄，它不利用小孔效應，就能夠對超薄件實現快速焊接。
與大電流等離子弧焊一樣，微束等離子電弧也是靠水冷式焊槍（即等離子弧發生器）產生的。焊槍是關鍵部件，電極和噴嘴的孔都很細小，所用離子氣流較小，一般均用純氬。焊接奧氏體型不銹鋼時，保護氣體有氬加氫［φ（H2）＝2％～8％］的混合氣體，這對防止金屬的氧化有很好的效果，同時也提高熱效率，并使弧柱收縮得更細。
微束等離子弧(hu)焊(han)接(jie)(jie)可以采用手工(gong)操(cao)作，但為(wei)了保證(zheng)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)的(de)質量，應(ying)盡可能地采用機(ji)械操(cao)作。厚度小于0.8mm的(de)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭設計與裝配要求如圖(tu)3-46所示和見(jian)表3-43。表3-44為(wei)微束等離子弧(hu)焊(han)接(jie)(jie)奧(ao)氏體型不銹鋼(gang)的(de)焊(han)接(jie)(jie)參數，僅(jin)供(gong)參考。
為了使(shi)焊(han)接薄(bo)壁(bi)件及超(chao)薄(bo)壁(bi)件的(de)質量更有保證(zheng)，目(mu)前(qian)發(fa)展到采用脈沖等離子弧焊(han)接。它(ta)與前(qian)面所(suo)述的(de)脈沖氣體保護焊(han)一樣，可(ke)以調節基值(zhi)電流、脈沖電流、脈沖寬度和頻率等焊(han)接參數。
