等離子弧焊接是借助(zhu)于水冷噴嘴(zui)對(dui)電弧的拘束(shu)作(zuo)用，從而獲得較高(gao)能量(liang)密(mi)度的等離子弧進行焊接的方法。
等(deng)離子(zi)弧焊與鎢極氬弧焊(han)相比具有下列特點：
1. 電弧(hu)能量集(ji)中(zhong)且(qie)溫度高(gao)，焊(han)接(jie)(jie)(jie)過程中(zhong)電弧(hu)穩(wen)定，焊(han)接(jie)(jie)(jie)速度快。可(ke)以縮小(xiao)焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭熱影響區(qu)且(qie)焊(han)接(jie)(jie)(jie)變形(xing)小(xiao)，還能提高(gao)焊(han)縫內(nei)在和外部質量，使焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭力學性能和耐蝕性均(jun)優于鎢極氬弧(hu)焊(han)。
2. 電弧(hu)呈圓(yuan)柱(zhu)形且(qie)挺直(zhi)性好，弧(hu)長變化對(dui)焊(han)件表面加熱點的能(neng)量密度影(ying)響小，不(bu)會由于弧(hu)長的改(gai)變而影(ying)響焊(han)縫(feng)成(cheng)形。等(deng)離子弧(hu)焊(han)噴嘴到焊(han)件之間距離高達6.4mm，弧(hu)柱(zhu)仍不(bu)會飄(piao)移。
3. 當焊接電(dian)流減(jian)小到0.1A時，電(dian)弧仍能穩定燃燒，并保持良(liang)好(hao)的挺度和方向性。
4. 鎢極(ji)縮于噴嘴內，可減少鎢極(ji)對(dui)焊(han)縫的污染(ran)。
5. 穿透性等離子(zi)弧(hu)焊(han)接時，焊(han)件(jian)不(bu)開坡(po)口，背面(mian)無(wu)襯墊(dian)，可實現(xian)單面(mian)焊(han)雙(shuang)面(mian)成(cheng)形(xing)。但此時不(bu)適宜手工操作，靈活性不(bu)如手工鎢(wu)極氬弧(hu)焊(han)。
6. 設備(bei)較復雜，工(gong)藝(yi)參數多(duo)，匹配要求(qiu)較嚴(yan)格，噴嘴使用壽命較短(duan)且(qie)氣(qi)體耗量較大，只(zhi)宜(yi)在(zai)室內焊接。
等離子弧(hu)(hu)焊(han)與(yu)鎢極氬弧(hu)(hu)焊(han)一樣，有(you)手(shou)工(gong)操(cao)(cao)作(zuo)和機械操(cao)(cao)作(zuo)之分(fen)；也有(you)不加填(tian)充焊(han)絲與(yu)加填(tian)充焊(han)絲之分(fen)。
等離子弧焊接(jie)按焊縫成形機理，可(ke)分為：
1. 大電流等離(li)子弧焊接
大電(dian)流(liu)等(deng)離子弧焊接分穿透型(xing)和熔透型(xing)兩種(zhong)方(fang)法：
a. 穿透型等(deng)離子弧焊(han)
它是以電弧(hu)在熔(rong)池前穿透工件形(xing)成小孔，隨著(zhu)熱源移動(dong)在小孔后形(xing)成焊道的一種(zhong)焊接方法，又稱穿孔焊或鎖孔焊。
在焊(han)接厚(hou)度(du)大于(yu)2.0mm以(yi)上的(de)奧氏體(ti)型(xing)不銹鋼焊(han)件(jian)時(shi)，利用(yong)高(gao)溫等離(li)子弧將焊(han)件(jian)待(dai)焊(han)處(chu)加熱熔化至燒穿(chuan)，如(ru)果(guo)焊(han)接參數調(diao)節適當，可以(yi)穿(chuan)透工件(jian)形成(cheng)小(xiao)(xiao)孔(kong)。此小(xiao)(xiao)孔(kong)面積較小(xiao)(xiao)，熔化金屬靠表面張力(li)托住而不至于(yu)從小(xiao)(xiao)孔(kong)中(zhong)跌落，這就是等離(li)子弧焊(han)接小(xiao)(xiao)孔(kong)效(xiao)應。在焊(han)接厚(hou)2.5～8.0mm的(de)奧氏體(ti)型(xing)不銹鋼板時(shi)，可以(yi)不開(kai)坡口，不留(liu)間隙(xi)或(huo)留(liu)間隙(xi)小(xiao)(xiao)于(yu)0.5mm，依(yi)靠小(xiao)(xiao)孔(kong)效(xiao)應實現(xian)單面焊(han)雙(shuang)面成(cheng)形。這種焊(han)接方法(fa)，目前只適用(yong)平焊(han)位置對接焊(han)。待(dai)焊(han)處(chu)的(de)正、反(fan)面均(jun)通保護氣體(ti)，收弧時(shi)要填(tian)(tian)滿(man)小(xiao)(xiao)孔(kong)。填(tian)(tian)滿(man)小(xiao)(xiao)孔(kong)主要靠焊(han)接電流和離(li)子流氣流同時(shi)衰減或(huo)先后(hou)衰減，才(cai)能消(xiao)除弧坑和下凹(ao)坑。
b. 熔透型等離子弧焊
這種(zhong)等(deng)離子弧在焊(han)接過程中只熔(rong)化焊(han)件而不產生小孔效應，焊(han)縫成形機(ji)理與(yu)鎢極(ji)氬弧焊(han)類似。有人(ren)稱這種(zhong)方法為熔(rong)入(ru)式或(huo)熔(rong)融(rong)式等(deng)離子弧焊(han)。
這種焊接方法主要用于薄板單面焊雙面成形(xing)的焊縫或者厚板多層(ceng)焊。
大電(dian)流等(deng)離(li)子弧焊(han)接(jie)(jie)時(shi)，焊(han)接(jie)(jie)參(can)數(shu)比鎢極氬弧焊(han)多(duo)，焊(han)接(jie)(jie)參(can)數(shu)除了(le)焊(han)接(jie)(jie)電(dian)流、電(dian)弧電(dian)壓外，還(huan)有(you)等(deng)離(li)子氣(qi)流、保護氣(qi)體的成(cheng)分、氣(qi)體流量(liang)以(yi)及噴嘴(zui)形狀和(he)孔(kong)徑、長(chang)度以(yi)及噴嘴(zui)到(dao)焊(han)件距(ju)離(li)等(deng)。其中(zhong)，焊(han)接(jie)(jie)電(dian)流、焊(han)接(jie)(jie)速度和(he)等(deng)離(li)子氣(qi)體流量(liang)的匹配尤為(wei)重(zhong)要，直接(jie)(jie)影(ying)響焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的成(cheng)形和(he)焊(han)縫(feng)表面(mian)的質(zhi)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(ti)不銹(xiu)鋼的焊接參數。
2. 微束等離子弧焊接及脈沖等離子弧焊接
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(li)子(zi)弧(hu)焊接可以(yi)采(cai)(cai)用(yong)手工(gong)操作，但為(wei)了保證焊接接的質量，應盡可能地采(cai)(cai)用(yong)機械操作。厚度(du)小(xiao)于0.8mm的焊接接頭設計(ji)與裝配要求(qiu)如圖3-46所示和(he)見表3-43。表3-44為(wei)微束等離(li)子(zi)弧(hu)焊接奧氏體型(xing)不銹(xiu)鋼的焊接參(can)數，僅供(gong)參(can)考(kao)。
為了使(shi)焊(han)(han)接薄壁件及超薄壁件的質量更有保證，目前發展到采用脈(mo)沖等離子弧焊(han)(han)接。它(ta)與(yu)前面所(suo)述的脈(mo)沖氣體保護焊(han)(han)一樣，可以調節(jie)基(ji)值電流、脈(mo)沖電流、脈(mo)沖寬度和頻率等焊(han)(han)接參數(shu)。
