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)子弧是通過(guo)以下三(san)種壓縮作用獲得的：

 ①. 機械壓(ya)縮，它利用水冷噴嘴孔道(dao)限制(zhi)弧柱直徑，來提(ti)高弧柱的(de)能量密度和溫度。

 ②. 熱(re)收(shou)(shou)縮(suo)，由于水冷(leng)噴(pen)嘴溫度較低，從而在噴(pen)嘴內(nei)壁建立起一層(ceng)冷(leng)氣膜，迫使弧(hu)柱(zhu)導電斷面進一步減小，電流密(mi)度進一步提高，弧(hu)柱(zhu)這種(zhong)收(shou)(shou)縮(suo)謂之“熱(re)收(shou)(shou)縮(suo)”，也可(ke)叫做“熱(re)壓(ya)縮(suo)”。

 ③. 磁收縮，弧(hu)柱電流(liu)本(ben)身產生(sheng)的磁場對(dui)弧(hu)柱有壓縮作用(yong)（即磁收縮效應）。電流(liu)密度愈，磁收縮作用(yong)愈強。

按(an)電源聯(lian)接方式，等離子弧有非轉移(yi)(yi)型(xing)、轉移(yi)(yi)型(xing)和聯(lian)合型(xing)三種(zhong)形(xing)式：

 ①. 非轉移型離子(zi)(zi)弧(hu)，鎢極(ji)接電源(yuan)(yuan)負極(ji)，噴嘴(zui)接電源(yuan)(yuan)正(zheng)極(ji)，等離子(zi)(zi)弧(hu)體產生在鎢極(ji)與噴嘴(zui)之間，在離子(zi)(zi)氣流壓(ya)送下，弧(hu)焰(yan)從(cong)噴嘴(zui)中噴出，形成(cheng)等離子(zi)(zi)焰(yan)（圖(tu)6-7a)

 ②. 轉移(yi)型等離子弧(hu)，鎢(wu)極(ji)接(jie)(jie)(jie)(jie)電(dian)源負極(ji)，工件接(jie)(jie)(jie)(jie)電(dian)源正極(ji)，等離子弧(hu)體產生于鎢(wu)極(ji)與工件之間（圖6-7b).轉移(yi)弧(hu)難以(yi)直接(jie)(jie)(jie)(jie)形成，必須(xu)先(xian)引燃非轉移(yi)弧(hu)，然后才能過(guo)渡(du)到轉移(yi)弧(hu)，金屬焊接(jie)(jie)(jie)(jie)、切割幾乎都是采用轉移(yi)型弧(hu)，因為轉移(yi)弧(hu)能把更多的熱量傳遞給工件。

 ③. 聯合(he)型等(deng)離子弧，工作時(shi)非(fei)轉(zhuan)移弧和(he)轉(zhuan)移弧同(tong)時(shi)并(bing)存，則稱之謂聯合(he)型等(deng)離子弧。主要用于微束等(deng)離子弧焊和(he)粉末堆焊等(deng)方面(mian)。

 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(deng)(deng)(deng)離子弧焊(han)(han)設(she)(she)(she)備(bei)分(fen)為(wei)手(shou)工(gong)焊(han)(han)和(he)自動(dong)焊(han)(han)兩(liang)大類。手(shou)工(gong)焊(han)(han)設(she)(she)(she)備(bei)由焊(han)(han)接(jie)電源、焊(han)(han)槍(qiang)、控(kong)制電路(lu)、氣(qi)路(lu)和(he)水路(lu)等(deng)(deng)(deng)部分(fen)組(zu)成(cheng)。自動(dong)焊(han)(han)設(she)(she)(she)備(bei)則由焊(han)(han)接(jie)電源、焊(han)(han)槍(qiang)、焊(han)(han)接(jie)小(xiao)車（或轉動(dong)胎具(ju)(ju)）、控(kong)制電路(lu)、氣(qi)路(lu)及水路(lu)等(deng)(deng)(deng)部分(fen)組(zu)成(cheng)。按照焊(han)(han)接(jie)電流的大小(xiao)，等(deng)(deng)(deng)離子弧焊(han)(han)接(jie)設(she)(she)(she)備(bei)又可(ke)分(fen)為(wei)大電流等(deng)(deng)(deng)離子弧焊(han)(han)設(she)(she)(she)備(bei)和(he)微束等(deng)(deng)(deng)離子弧焊(han)(han)設(she)(she)(she)備(bei)兩(liang)大類。等(deng)(deng)(deng)離子弧焊(han)(han)的電源采用具(ju)(ju)有陡降(jiang)外特性的直流電源。

等(deng)離子弧(hu)焊接與鎢(wu)極氬弧(hu)焊相比具有下列特點：

 ①. 電弧能量(liang)(liang)集中且(qie)(qie)溫度高，焊(han)(han)接(jie)(jie)過程(cheng)中電弧穩定，焊(han)(han)接(jie)(jie)速度快(kuai)。可以(yi)縮小焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭熱影響區且(qie)(qie)焊(han)(han)接(jie)(jie)變形小，還能提高焊(han)(han)縫內在(zai)和(he)外部質量(liang)(liang)，使焊(han)(han)接(jie)(jie)頭力學性能和(he)耐腐(fu)蝕性能均優于鎢(wu)極氬弧焊(han)(han)。

 ②. 電弧呈圓柱(zhu)形(xing)(xing)且(qie)挺直性好，弧長變化對焊件表面(mian)加熱點的能量密度影響小；不(bu)會(hui)由于弧長的改變而(er)影響焊縫成(cheng)形(xing)(xing)。等離(li)子弧焊噴(pen)嘴到(dao)焊件之間距離(li)高達6.4mm,弧柱(zhu)仍不(bu)會(hui)飄移。

 ③. 當焊(han)接(jie)電(dian)(dian)流(liu)小到(dao)0.1A時，電(dian)(dian)弧仍能(neng)穩定燃(ran)燒，并保持良(liang)好(hao)的挺(ting)度和方向性。

 ④. 鎢極縮于(yu)噴嘴(zui)內，可減少(shao)鎢極對焊縫的污染(ran)。

 ⑤. 穿(chuan)透(tou)性等(deng)離子(zi)弧(hu)焊(han)(han)接時，焊(han)(han)件不(bu)開坡口，背(bei)面無襯墊，可(ke)實現單面焊(han)(han)雙面成形(xing)。但(dan)此時不(bu)適(shi)宜手工操作，靈活性不(bu)如(ru)手工鎢極氬弧(hu)焊(han)(han)。

 ⑥. 設備較(jiao)復(fu)雜，工(gong)藝(yi)參(can)數因素多，匹配要求較(jiao)嚴格，噴嘴使(shi)用壽命較(jiao)短且氣體耗量較(jiao)大，只宜在室(shi)內焊(han)接。等離(li)子弧(hu)焊(han)與鎢極(ji)氬弧(hu)焊(han)一樣，有手工(gong)操作和(he)機械化操作之分；也有不加填充(chong)焊(han)絲與加填充(chong)焊(han)絲之分。

大電流(liu)等離子弧焊接(jie)按焊縫成(cheng)形機(ji)理，可分為：

 ①. 穿透型等離子弧焊(han)

 它是以電弧在熔池前穿透(tou)工件形(xing)成小(xiao)孔(kong)，隨著熱源(yuan)移動(dong)在小(xiao)孔(kong)后形(xing)成焊(han)(han)(han)(han)道的(de)一種(zhong)焊(han)(han)(han)(han)接方法(fa)，又稱穿孔(kong)焊(han)(han)(han)(han)或(huo)鎖孔(kong)焊(han)(han)(han)(han)。在焊(han)(han)(han)(han)接厚為(wei)2.5~8.0mm的(de)奧氏體(ti)型不銹鋼時，可以不開坡口，不留間隙或(huo)留間隙小(xiao)于0.5mm,依靠小(xiao)孔(kong)效應實現單面焊(han)(han)(han)(han)雙面成形(xing)。這種(zhong)焊(han)(han)(han)(han)接方法(fa)，目前只(zhi)適用于平焊(han)(han)(han)(han)位置對接焊(han)(han)(han)(han)。待焊(han)(han)(han)(han)處的(de)正(zheng)、反兩面均通以保護氣體(ti)，收弧時要填滿小(xiao)孔(kong)。

 ②. 熔透型等離子弧(hu)焊

 是(shi)指(zhi)這種(zhong)等(deng)離(li)(li)子弧在焊(han)(han)(han)(han)(han)接過程中只熔化焊(han)(han)(han)(han)(han)件而(er)不產生小(xiao)孔效應，焊(han)(han)(han)(han)(han)縫成形機理(li)與鎢極氬弧焊(han)(han)(han)(han)(han)類似。有人又稱(cheng)這種(zhong)方(fang)(fang)法(fa)為(wei)熔入式或(huo)熔融法(fa)等(deng)離(li)(li)子弧焊(han)(han)(han)(han)(han)。這種(zhong)焊(han)(han)(han)(han)(han)接方(fang)(fang)法(fa)主要(yao)用(yong)于薄(bo)板(ban)單(dan)面(mian)焊(han)(han)(han)(han)(han)雙面(mian)成形的焊(han)(han)(han)(han)(han)縫或(huo)者厚板(ban)的多層(ceng)焊(han)(han)(han)(han)(han)。

 大電(dian)流(liu)(liu)(liu)等離(li)子弧焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)時，焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)參(can)數(shu)比鎢極氬(ya)弧焊(han)(han)多，焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)參(can)數(shu)除了焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電(dian)流(liu)(liu)(liu)、電(dian)弧電(dian)壓外，還有等離(li)子氣(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)、保護氣(qi)(qi)體的(de)成分、氣(qi)(qi)體流(liu)(liu)(liu)量(liang)以及(ji)噴嘴形狀和孔徑、長度以及(ji)噴嘴到焊(han)(han)件距離(li)等。其(qi)中焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電(dian)流(liu)(liu)(liu)、焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)速度和等離(li)子氣(qi)(qi)體流(liu)(liu)(liu)量(liang)的(de)匹配尤為重要，直接(jie)(jie)(jie)影響焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭的(de)成形和焊(han)(han)縫表面(mian)的(de)質量(liang)。

 焊(han)(han)接(jie)電(dian)流(liu)(liu)(liu)小于(yu)30A的(de)熔透型(xing)等離(li)子(zi)(zi)弧(hu)(hu)焊(han)(han)稱為微(wei)束(shu)等離(li)子(zi)(zi)弧(hu)(hu)焊(han)(han)。20世紀70年代以(yi)來(lai)，開始用(yong)小電(dian)流(liu)(liu)(liu)等離(li)子(zi)(zi)弧(hu)(hu)焊(han)(han)接(jie)超(chao)薄壁件(jian)和細絲鋼(gang)件(jian)等，焊(han)(han)接(jie)電(dian)流(liu)(liu)(liu)可(ke)小到0.2A,焊(han)(han)接(jie)奧(ao)氏體型(xing)不銹鋼(gang)件(jian)最(zui)薄的(de)厚度可(ke)達0.01mm.微(wei)束(shu)等離(li)子(zi)(zi)弧(hu)(hu)焊(han)(han)接(jie)的(de)特點是通過電(dian)弧(hu)(hu)的(de)壓縮，導電(dian)弧(hu)(hu)柱(zhu)集中(zhong)為一條(tiao)細線，雖然(ran)焊(han)(han)接(jie)電(dian)流(liu)(liu)(liu)很(hen)小，電(dian)弧(hu)(hu)仍十分穩(wen)定，熔池很(hen)小，熱(re)影響區很(hen)窄，它不利用(yong)小孔(kong)效應(ying)，就能夠對(dui)超(chao)薄件(jian)實現快速焊(han)(han)接(jie)。微(wei)束(shu)等離(li)子(zi)(zi)弧(hu)(hu)焊(han)(han)接(jie)可(ke)以(yi)采用(yong)手工(gong)操作，但為了保(bao)證焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭的(de)質量，應(ying)盡可(ke)能地采用(yong)機械操作。

 為了使焊(han)接(jie)薄(bo)壁件及超薄(bo)壁件的(de)質量更有保證，目(mu)前發展到采用脈沖等離子弧焊(han)接(jie)。它與前面所述(shu)的(de)脈(mo)(mo)沖氣(qi)體保護焊一樣，可(ke)以調節基(ji)值電流、脈(mo)(mo)沖電流、脈(mo)(mo)沖寬度和頻率等(deng)工藝參數(shu)。