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。

 等離子弧(hu)切割(ge)方法又(you)分為一般等離子弧(hu)切割(ge)、水壓縮等離子弧(hu)切割(ge)、空氣等離子弧(hu)切割(ge)。

1. 一般等離子(zi)弧切(qie)割

  一(yi)般(ban)(ban)等離(li)子弧(hu)切割(ge)（見圖6-15)金(jin)屬(shu)材料時，通常都采用(yong)轉移型(xing)電(dian)弧(hu)。一(yi)般(ban)(ban)的(de)等離(li)子弧(hu)不用(yong)保護氣(qi)(qi)體(ti)(ti)，工(gong)作(zuo)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)和(he)切割(ge)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)從同(tong)一(yi)噴嘴內(nei)噴出(chu)。引(yin)弧(hu)時，噴出(chu)小氣(qi)(qi)流離(li)子氣(qi)(qi)體(ti)(ti)作(zuo)為電(dian)離(li)介質。切割(ge)時，則同(tong)時噴出(chu)大氣(qi)(qi)流氣(qi)(qi)體(ti)(ti)以排除(chu)熔(rong)化金(jin)屬(shu)，工(gong)作(zuo)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)通常選(xuan)用(yong)氮(dan)氣(qi)(qi)。

  圖6-15是雙氣(qi)(qi)流等離(li)(li)子弧(hu)切(qie)(qie)割(ge)方法(fa)的原理圖。在等離(li)(li)子弧(hu)周圍通有第(di)二(er)路氣(qi)(qi)。中間(jian)的離(li)(li)子氣(qi)(qi)通常為氮氣(qi)(qi)。外圈的第(di)二(er)路氣(qi)(qi)根據切(qie)(qie)割(ge)工件材料選(xuan)用，可(ke)以是二(er)氧化(hua)碳(tan)、空氣(qi)(qi)、氬氣(qi)(qi)或氫氣(qi)(qi)。第(di)二(er)路氣(qi)(qi)可(ke)以使(shi)等離(li)(li)子弧(hu)進一步壓縮(suo)，提高(gao)能量密度。切(qie)(qie)割(ge)碳(tan)鋼(gang)時(shi)，第(di)二(er)路氣(qi)(qi)可(ke)選(xuan)用壓縮(suo)空氣(qi)(qi)以提高(gao)切(qie)(qie)割(ge)速度。

  切割薄金(jin)屬板材(cai)時，可采用微束等(deng)離子弧(hu)以獲(huo)得更窄的割口。

2. 水壓縮等(deng)離子弧切(qie)割

  圖(tu)6-16是水壓縮(suo)等(deng)離子(zi)(zi)(zi)弧(hu)(hu)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)方法的(de)(de)(de)原理圖(tu)。高(gao)(gao)(gao)壓水從槍(qiang)體徑向通(tong)入，由噴嘴孔道噴出，與等(deng)離子(zi)(zi)(zi)弧(hu)(hu)直接接觸。一方面(mian)強烈壓縮(suo)等(deng)離子(zi)(zi)(zi)弧(hu)(hu)，使其能量密度(du)提高(gao)(gao)(gao)；另一方面(mian)由于(yu)等(deng)離子(zi)(zi)(zi)弧(hu)(hu)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫而使水分(fen)(fen)解成(cheng)氫和(he)氧(yang)，成(cheng)為(wei)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)一部(bu)分(fen)(fen)。分(fen)(fen)解成(cheng)的(de)(de)(de)氧(yang)氣(qi)(qi)對切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)碳鋼(gang)更有(you)利(li)，促進(jin)了碳鋼(gang)的(de)(de)(de)燃燒。高(gao)(gao)(gao)速(su)水流(liu)除沖(chong)刷切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)熔化(hua)金屬外(wai)，對工(gong)(gong)件還(huan)有(you)強烈的(de)(de)(de)冷卻作(zuo)(zuo)(zuo)用，所以割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)后工(gong)(gong)件熱變形小。水壓縮(suo)等(deng)離子(zi)(zi)(zi)弧(hu)(hu)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)的(de)(de)(de)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)口(kou)，比一般(ban)等(deng)離子(zi)(zi)(zi)弧(hu)(hu)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)的(de)(de)(de)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)口(kou)傾斜角(jiao)度(du)小，割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)口(kou)窄，割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)口(kou)質量好。這(zhe)種方法在(zai)水中(zhong)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)工(gong)(gong)件時，水的(de)(de)(de)噴濺非常(chang)嚴重，所以一般(ban)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)在(zai)水槽中(zhong)進(jin)行，工(gong)(gong)件位(wei)于(yu)水面(mian)下200mm左右。這(zhe)樣可(ke)以大(da)(da)大(da)(da)降(jiang)低切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)噪聲、煙(yan)氣(qi)(qi)和(he)煙(yan)塵，并能吸收(shou)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)過(guo)程中(zhong)所產(chan)生的(de)(de)(de)強烈弧(hu)(hu)光、金屬粒子(zi)(zi)(zi)、灰塵、煙(yan)氣(qi)(qi)、紫外(wai)線(xian)等(deng)，大(da)(da)大(da)(da)改(gai)善操作(zuo)(zuo)(zuo)者的(de)(de)(de)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)條(tiao)件。槍(qiang)體下部(bu)可(ke)用陶瓷加工(gong)(gong)，減少了產(chan)生雙弧(hu)(hu)的(de)(de)(de)可(ke)能性(xing)。

3. 空氣等離子弧(hu)切(qie)割(ge)

  圖6-17所示為空(kong)氣(qi)等(deng)離子弧(hu)(hu)切割方法的原理圖。由于空(kong)氣(qi)對高溫狀態的鎢(wu)會(hui)產生氧化反應，為此，空(kong)氣(qi)等(deng)離子弧(hu)(hu)切割采用了(le)鋯(gao)、鉿或其他合金作為電極(ji)。為了(le)提(ti)高電極(ji)使用壽(shou)命，電極(ji)一般做(zuo)成直接水(shui)冷的鑲嵌(qian)式(shi)形式(shi)，小電流切割時，也可不(bu)用水(shui)冷。

  空(kong)氣(qi)等離(li)(li)(li)(li)子弧(hu)(hu)切(qie)(qie)(qie)割有兩種(zhong)類(lei)型(xing)。圖(tu)6-17(a)所(suo)示為單一式(shi)空(kong)氣(qi)等離(li)(li)(li)(li)子弧(hu)(hu)切(qie)(qie)(qie)割原(yuan)理圖(tu)，它利用(yong)空(kong)氣(qi)壓(ya)縮(suo)機提供的(de)(de)(de)(de)壓(ya)縮(suo)空(kong)氣(qi)作(zuo)(zuo)為工作(zuo)(zuo)氣(qi)體(ti)和排除熔化金屬的(de)(de)(de)(de)氣(qi)流。這種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)(de)(de)(de)空(kong)氣(qi)等離(li)(li)(li)(li)子弧(hu)(hu)切(qie)(qie)(qie)割的(de)(de)(de)(de)成本低，氣(qi)體(ti)來源方(fang)便。壓(ya)縮(suo)空(kong)氣(qi)在電(dian)弧(hu)(hu)中加(jia)熱(re)后分解和電(dian)離(li)(li)(li)(li)，生成的(de)(de)(de)(de)氧(yang)與切(qie)(qie)(qie)割金屬產生化學(xue)放(fang)熱(re)反應，加(jia)快(kuai)了切(qie)(qie)(qie)割速(su)(su)度(du)。充分電(dian)離(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)空(kong)氣(qi)等離(li)(li)(li)(li)子體(ti)的(de)(de)(de)(de)熱(re)焓值高，因而電(dian)弧(hu)(hu)的(de)(de)(de)(de)能量大，與其他(ta)(ta)等離(li)(li)(li)(li)子弧(hu)(hu)切(qie)(qie)(qie)割方(fang)法相比(bi)，其切(qie)(qie)(qie)割速(su)(su)度(du)更快(kuai)，特別(bie)適合于(yu)切(qie)(qie)(qie)割厚度(du)在30mm以下的(de)(de)(de)(de)碳鋼，也(ye)可(ke)以切(qie)(qie)(qie)割銅、不銹鋼、鋁(lv)及其他(ta)(ta)材料。但是(shi)這種(zhong)切(qie)(qie)(qie)割方(fang)法的(de)(de)(de)(de)電(dian)極(ji)(ji)(ji)受到強烈的(de)(de)(de)(de)氧(yang)化腐(fu)蝕，所(suo)以一般(ban)采(cai)用(yong)鑲嵌式(shi)純鋯、純鉿電(dian)極(ji)(ji)(ji)，而不能采(cai)用(yong)鎢(wu)電(dian)極(ji)(ji)(ji)或(huo)氧(yang)化物鎢(wu)電(dian)極(ji)(ji)(ji)。即(ji)便是(shi)采(cai)用(yong)鋯、鉿電(dian)極(ji)(ji)(ji)，它的(de)(de)(de)(de)工作(zuo)(zuo)壽命一般(ban)也(ye)只在5~10h以內。

 另(ling)一(yi)種(zhong)為復合(he)式空(kong)氣(qi)等(deng)離子弧切(qie)(qie)割(ge)，其切(qie)(qie)割(ge)原理如圖6-17(b)所(suo)示。內噴(pen)嘴通(tong)入常用(yong)的惰性氣(qi)體，外噴(pen)嘴通(tong)入壓縮(suo)空(kong)氣(qi)。這樣，一(yi)方(fang)面(mian)利用(yong)壓縮(suo)空(kong)氣(qi)在切(qie)(qie)割(ge)區(qu)的化學放熱反應(ying)提高切(qie)(qie)割(ge)速度；另(ling)一(yi)方(fang)面(mian)又(you)避(bi)免了空(kong)氣(qi)與電極的直接(jie)接(jie)觸，因而可采用(yong)純鎢電極或氧化物鎢電極，簡化了電極結構(gou)。