等離子弧切割是現在不銹鋼加工中最常用的一種切割方法。等離子弧切割系利用高能量密度等離子弧和高速的等離子流，將熔化金屬從割口中吹走，形成連續割口。等離子弧切割速度快，沒有氧乙炔切割時對工件產生的燃燒，因此工件獲得的熱量相對較小，工件變形也小，適合于切割各種金屬材料。但由于等離子流速高，噪聲、煙氣和煙塵嚴重，工作衛生條件較差。

 等(deng)(deng)離(li)子(zi)弧切(qie)(qie)(qie)割(ge)方(fang)法(fa)又分為(wei)一般等(deng)(deng)離(li)子(zi)弧切(qie)(qie)(qie)割(ge)、水壓縮等(deng)(deng)離(li)子(zi)弧切(qie)(qie)(qie)割(ge)、空氣(qi)等(deng)(deng)離(li)子(zi)弧切(qie)(qie)(qie)割(ge)。

1. 一(yi)般等離(li)子弧切割

  一般等離子(zi)弧切割(ge)(ge)（見圖6-15)金屬材(cai)料時(shi)，通(tong)常都(dou)采用轉移型電弧。一般的等離子(zi)弧不用保護氣(qi)體(ti)，工作氣(qi)體(ti)和切割(ge)(ge)氣(qi)體(ti)從同一噴(pen)嘴(zui)內噴(pen)出(chu)。引弧時(shi)，噴(pen)出(chu)小氣(qi)流離子(zi)氣(qi)體(ti)作為(wei)電離介(jie)質。切割(ge)(ge)時(shi)，則同時(shi)噴(pen)出(chu)大氣(qi)流氣(qi)體(ti)以(yi)排除熔化金屬，工作氣(qi)體(ti)通(tong)常選用氮氣(qi)。

  圖6-15是雙(shuang)氣流等(deng)離子弧切(qie)割方(fang)法(fa)的(de)原理圖。在等(deng)離子弧周圍通有第(di)二路(lu)氣。中間(jian)的(de)離子氣通常為氮氣。外圈的(de)第(di)二路(lu)氣根據切(qie)割工件材料選用，可(ke)以(yi)是二氧(yang)化碳、空氣、氬氣或(huo)氫氣。第(di)二路(lu)氣可(ke)以(yi)使等(deng)離子弧進一步(bu)壓縮，提高能量(liang)密度。切(qie)割碳鋼時(shi)，第(di)二路(lu)氣可(ke)選用壓縮空氣以(yi)提高切(qie)割速度。

  切(qie)割薄金屬(shu)板(ban)材(cai)時，可(ke)采用微(wei)束等離子弧(hu)以(yi)獲得(de)更窄(zhai)的割口。

2. 水壓縮等離(li)子弧(hu)切(qie)割

  圖6-16是(shi)水(shui)壓(ya)縮等(deng)(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)弧(hu)切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)方(fang)法的(de)原理圖。高壓(ya)水(shui)從(cong)槍體(ti)(ti)徑(jing)向(xiang)通入(ru)，由噴(pen)(pen)嘴孔道噴(pen)(pen)出(chu)，與等(deng)(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)弧(hu)直接(jie)接(jie)觸(chu)。一(yi)方(fang)面強烈壓(ya)縮等(deng)(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)弧(hu)，使(shi)其能(neng)量(liang)密度(du)提高；另一(yi)方(fang)面由于等(deng)(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)弧(hu)的(de)高溫而使(shi)水(shui)分解成(cheng)(cheng)氫和氧(yang)，成(cheng)(cheng)為切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)一(yi)部分。分解成(cheng)(cheng)的(de)氧(yang)氣(qi)(qi)(qi)對切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)碳鋼更有利，促進了碳鋼的(de)燃燒(shao)。高速(su)水(shui)流(liu)除沖(chong)刷切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)熔化金屬(shu)外(wai)，對工件還(huan)有強烈的(de)冷卻作用，所以(yi)割(ge)(ge)(ge)(ge)后(hou)工件熱(re)變形小。水(shui)壓(ya)縮等(deng)(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)弧(hu)切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)的(de)割(ge)(ge)(ge)(ge)口，比一(yi)般等(deng)(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)弧(hu)切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)的(de)割(ge)(ge)(ge)(ge)口傾斜角度(du)小，割(ge)(ge)(ge)(ge)口窄，割(ge)(ge)(ge)(ge)口質量(liang)好。這種(zhong)方(fang)法在水(shui)中(zhong)切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)工件時，水(shui)的(de)噴(pen)(pen)濺非常(chang)嚴重，所以(yi)一(yi)般切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)在水(shui)槽中(zhong)進行，工件位于水(shui)面下(xia)200mm左右。這樣(yang)可以(yi)大大降低切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)噪聲、煙氣(qi)(qi)(qi)和煙塵，并能(neng)吸收(shou)切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)過(guo)程中(zhong)所產生的(de)強烈弧(hu)光、金屬(shu)粒子(zi)、灰(hui)塵、煙氣(qi)(qi)(qi)、紫外(wai)線等(deng)(deng)(deng)，大大改(gai)善操作者的(de)工作條件。槍體(ti)(ti)下(xia)部可用陶瓷加工，減少了產生雙弧(hu)的(de)可能(neng)性(xing)。

3. 空(kong)氣等(deng)離子(zi)弧(hu)切割

  圖(tu)6-17所示為空(kong)(kong)(kong)氣(qi)等離子(zi)(zi)弧切(qie)割方法的(de)原理圖(tu)。由于空(kong)(kong)(kong)氣(qi)對(dui)高溫狀態的(de)鎢(wu)會產生氧化(hua)反應，為此(ci)，空(kong)(kong)(kong)氣(qi)等離子(zi)(zi)弧切(qie)割采用(yong)了(le)鋯、鉿或其他合金作為電(dian)極(ji)。為了(le)提高電(dian)極(ji)使用(yong)壽命，電(dian)極(ji)一般做成(cheng)直接水冷的(de)鑲嵌式形式，小電(dian)流切(qie)割時，也(ye)可不(bu)用(yong)水冷。

  空(kong)(kong)氣(qi)等(deng)(deng)離(li)子(zi)(zi)(zi)弧切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)有兩種(zhong)(zhong)類型(xing)(xing)。圖(tu)6-17(a)所示為(wei)(wei)單一(yi)式空(kong)(kong)氣(qi)等(deng)(deng)離(li)子(zi)(zi)(zi)弧切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)原理圖(tu)，它(ta)利用(yong)(yong)空(kong)(kong)氣(qi)壓(ya)縮機提供的(de)(de)壓(ya)縮空(kong)(kong)氣(qi)作為(wei)(wei)工作氣(qi)體(ti)(ti)和排除熔(rong)化(hua)金屬的(de)(de)氣(qi)流(liu)。這(zhe)種(zhong)(zhong)類型(xing)(xing)的(de)(de)空(kong)(kong)氣(qi)等(deng)(deng)離(li)子(zi)(zi)(zi)弧切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)的(de)(de)成本低(di)，氣(qi)體(ti)(ti)來源方便。壓(ya)縮空(kong)(kong)氣(qi)在(zai)電(dian)弧中加熱(re)后分解和電(dian)離(li)，生成的(de)(de)氧(yang)與切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)金屬產生化(hua)學放熱(re)反應，加快(kuai)(kuai)了切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)速(su)度。充(chong)分電(dian)離(li)的(de)(de)空(kong)(kong)氣(qi)等(deng)(deng)離(li)子(zi)(zi)(zi)體(ti)(ti)的(de)(de)熱(re)焓值高，因而電(dian)弧的(de)(de)能量(liang)大，與其他等(deng)(deng)離(li)子(zi)(zi)(zi)弧切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)方法相比(bi)，其切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)速(su)度更快(kuai)(kuai)，特別適合于切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)厚度在(zai)30mm以(yi)下的(de)(de)碳鋼(gang)，也可(ke)以(yi)切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)銅(tong)、不銹鋼(gang)、鋁及其他材料。但(dan)是這(zhe)種(zhong)(zhong)切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)方法的(de)(de)電(dian)極(ji)受到強烈(lie)的(de)(de)氧(yang)化(hua)腐蝕，所以(yi)一(yi)般采用(yong)(yong)鑲嵌式純鋯、純鉿電(dian)極(ji)，而不能采用(yong)(yong)鎢(wu)電(dian)極(ji)或氧(yang)化(hua)物鎢(wu)電(dian)極(ji)。即便是采用(yong)(yong)鋯、鉿電(dian)極(ji)，它(ta)的(de)(de)工作壽命一(yi)般也只在(zai)5~10h以(yi)內。

 另一種為(wei)復(fu)合式空(kong)(kong)氣等離子弧切(qie)割(ge)，其切(qie)割(ge)原理如圖6-17(b)所示(shi)。內(nei)噴嘴通入常用(yong)(yong)的惰性氣體，外(wai)噴嘴通入壓縮(suo)空(kong)(kong)氣。這(zhe)樣(yang)，一方(fang)面(mian)(mian)利用(yong)(yong)壓縮(suo)空(kong)(kong)氣在切(qie)割(ge)區(qu)的化學放(fang)熱反(fan)應提高切(qie)割(ge)速度；另一方(fang)面(mian)(mian)又避免了(le)空(kong)(kong)氣與電(dian)(dian)極的直接接觸(chu)，因而可(ke)采用(yong)(yong)純鎢電(dian)(dian)極或(huo)氧化物鎢電(dian)(dian)極，簡化了(le)電(dian)(dian)極結構。