等离子弧焊:定义，结构，工作原理，优点，应用[注释& PDF]

等离子弧焊是TIG焊接的先进版本，其中产生高速和相干等离子体，基本上是热电离气体。

在本文中，我们将研究其定义、结构或主要部件、工作原理、优点、缺点和应用。

注:在文章末尾，你可以下载全文PDF格式。

我们先从定义开始，

等离子弧焊建设或主要部分:

电源:

它要求大功率直流电源，采用恒流型电源。发电机和整流器类型的电源都被使用。钨电极具有良好的电子发射能力，因而被制成阴极电极。

它也被称为DCEN极性。电流可以在2-200安培之间变化，电压将在80伏特左右。

焊炬:

等离子焊枪由非消耗性电极和内部喷嘴组成，外部气体喷嘴使用水冷炬，因为温度是在炬内部产生的。所以在它的外面，有一个水套。

直流手电筒有两种类型:非转让和转让．

在非转移直流电电筒中，电极在电筒内部。在一个转移的火炬中，一个电极在外面，所以电弧会在火炬外面形成一个更大的距离。传递式炬的热损失小。

水再循环装置:

由于焊枪内部高温发展，水循环器用于对焊枪周围的水进行循环冷却。

高频单元:

等离子弧不是由传统的火炬启动方法启动的，因此使用高频单元来点燃火花。等离子体是通过2次循环产生的

(a)通过施加高压、高频和低电流脉冲，在炬体内产生非常强烈的火花，也称为先导弧

(b)主电流开始在电极和工件之间流动，将导致转移电弧点火。

火炬配件套件:

这些套件用于提高焊枪的性能。

填充材料和保护气体:

等离子焊接中使用的屏蔽材料取决于焊接材料的类型。此处使用的填充材料与TIG焊接相同。

等离子弧焊工作原理:

电弧在非消耗性钨电极和工件之间建立。等离子体气体电离形成的带电粒子(电子和离子)在撞击工件表面时倾向于重新结合。

带电粒子的重新结合释放出的热也用于贱金属的熔化。惰性气体通过钨电极周围的孔，这样气体就会电离并导电。这种电离气体叫做等离子体。

等离子体在钨电极和工件之间由小电流先导弧引起。引弧通常由叠加在主焊接电流上的高频交流脉冲引起。

主弧起爆后，引弧可能熄灭。在小孔式等离子焊接中，电弧会发生缩窄，因此高温和高气体流量会产生很高的熔深。当电弧向前移动时，材料被熔化并填满由于电弧的力而产生的孔洞。

采用惰性气体保护熔池免受大气污染。

等离子焊接视频:

已开发出以下PAW的变体，例如:

1. 微等离子体(< 15安培)
2. 熔体模式(15-400安培)等离子弧和
3. 钥匙孔模式(>400安培)等离子弧

微等离子体(< 15安培):微等离子焊接系统的条件已经足够好，可以熔化薄板进行等离子焊接。因为它工作在非常低的等离子体电流(通常小于15 A)下，这反过来又会导致低能量密度和低等离子体速度。

熔体模式(15-400安培)等离子弧:熔入模式的等离子体使用比焊接微等离子体系统更高的电流和更大的等离子体速度。一般使用厚度达2.4毫米的板材

钥匙孔模式(>400安培)等离子弧:这种等离子体技术用于2.5mm以上的焊接厚度，通常采用键孔技术进行焊接。

小孔技术采用大电流高压等离子体气体来保证小孔的形成。高能量密度的等离子体熔化母材表面，高压等离子体射流推动熔融金属形成小孔。

等离子弧焊的优点:

等离子弧焊有以下优点:

• 在等离子弧焊中可以获得很高的焊接速度
• 穿透更多的是由于等离子体的形成。
• 获得了较高的电弧稳定性。
• 喷枪与工件之间的距离不影响工件上的热量集中。
• 填充材料的添加比TIG焊接工艺更容易。
• 较厚的工件可用等离子弧焊焊接。
• 较高的深宽比得到了较小的失真．

等离子弧焊的缺点:

等离子弧焊有以下缺点:

• 在等离子焊接中，由于高频设置有较高的辐射。
• 焊接时噪音高(100Db)。
• 等离子弧焊工艺复杂，需要熟练的人力。
• 耗油量很高。
• 更高的设备和运行成本。
• 开路电压越高，需要采取的安全措施越高。
• PAW焊缝宽度窄可能是对直和安装时的一个问题。

等离子弧焊的应用：

等离子弧焊的应用有:

• 等离子焊接使用的管道和管的不锈钢和钛。
• 电气组件。
• 潜艇的行业。
• 喷气发动机制造。

介绍了等离子焊接的定义、结构或部件、工作原理、优缺点及应用。

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参考资料[外部连结]:

等离子焊概述