空(kong)氣(qi)等離子(zi)弧切割有單一空(kong)氣(qi)式和復合式兩種(zhong)形式。其切割原理和割槍如圖(tu)6-14所示。

一、單一式空(kong)氣等離子(zi)弧切割工藝

  它是(shi)利用空氣(qi)(qi)壓縮機提供(gong)的(de)(de)(de)壓縮空氣(qi)(qi)作為工作氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)等離(li)子(zi)(zi)弧(hu)切(qie)(qie)割(ge)(ge)法。這種形式(shi)的(de)(de)(de)空氣(qi)(qi)等離(li)子(zi)(zi)弧(hu)切(qie)(qie)割(ge)(ge)的(de)(de)(de)成本低(di)，氣(qi)(qi)體來(lai)源方便。壓縮空氣(qi)(qi)在電弧(hu)中加(jia)熱后分解和電離(li)，生成的(de)(de)(de)氧(yang)與切(qie)(qie)割(ge)(ge)金屬產生化(hua)學放熱反(fan)應，加(jia)快了切(qie)(qie)割(ge)(ge)速度(du)。充分電離(li)的(de)(de)(de)空氣(qi)(qi)等離(li)子(zi)(zi)體的(de)(de)(de)熱焓值(zhi)高(gao)，因而(er)電弧(hu)能量大，與一(yi)般(ban)等離(li)子(zi)(zi)弧(hu)切(qie)(qie)割(ge)(ge)相(xiang)比，其切(qie)(qie)割(ge)(ge)速度(du)快，特別適合(he)切(qie)(qie)割(ge)(ge)30mm以下的(de)(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang)、碳鋼(gang)、鋁及其他材料(liao)。

  幾種國產空氣等離子弧切割機(ji)的技術參數(shu)見(jian)表6-16。

  這種(zhong)切割方法的電(dian)極(ji)受到強烈的氧化腐蝕，導致電(dian)極(ji)損耗嚴重，所以不(bu)能(neng)采(cai)(cai)用(yong)通常的純(chun)鎢電(dian)極(ji)或(huo)氧化鎢電(dian)極(ji)。一般(ban)采(cai)(cai)用(yong)銅(tong)座中鑲嵌的純(chun)鋯或(huo)純(chun)鉿電(dian)極(ji)。即使采(cai)(cai)用(yong)純(chun)鋯或(huo)純(chun)鉿電(dian)極(ji)，它(ta)們的工作壽命一般(ban)也只(zhi)有5～10h，就得更換新的電(dian)極(ji)。

  表6-17列出了空氣等離子弧切割不銹鋼板的工藝參數。

  空氣(qi)等(deng)離子(zi)弧(hu)除能(neng)切(qie)割不(bu)(bu)銹鋼板(ban)外，還可以對(dui)不(bu)(bu)銹鋼焊縫進行清根。等(deng)離子(zi)弧(hu)清根是利用高(gao)能(neng)量等(deng)離子(zi)弧(hu)將(jiang)金屬(shu)熔化，然(ran)后(hou)由離子(zi)氣(qi)體吹走熔化金屬(shu)，意圖形成一個較為光滑的清根表面(mian)，其表面(mian)無滲碳現象(xiang)，不(bu)(bu)需要打磨，可直接施焊。

 浙江至德鋼業有限公司曾在04Cr13Ni5Mo馬氏體不銹鋼板上進行試驗，取樣尺寸為200mm×80mm×40mm板材，分別用空氣等離子弧和機械加工開V形坡口，取相同的焊接材料和焊接參數施焊，進行對接裂紋試驗。試驗結果表明：用兩種方法加工的坡口，在室溫下均出現少量的斷面裂紋；試樣進行50℃預熱、焊接，均沒有出現裂紋。說明用空氣等離子弧開坡口對焊接接頭的焊接均無不良影響。切割用的等離子弧具有能量非常集中、弧短和弧硬的特點。用它來清根，弧柱經過之處有深而窄的溝槽，但很難清理出光滑表面，這是由于弧硬的原因；假若等離子弧太軟又會導致噴嘴的壓縮效應不好。由于不銹鋼熔化金屬的流動性差，加之其導熱性又差，造成切口底部過熱，切口中內殘留的未吹走熔化金屬就與切口下部熔合成一體，冷凝固后形成很難清除的熔瘤。為此，該公司技術人員經過多次摸索探討，研制了一種合適的噴嘴，使等離子弧的軟硬程度適中，能維持足夠的弧長，便于清根。這樣，等離子弧既有較高的清根效率又有較高的電弧穩定性；同時又可以得到較光滑的切割表面，也不會產生焊瘤且易清除熔渣。

二、復合(he)式(shi)空氣等離子(zi)弧切割工(gong)藝(yi)

  復(fu)合式空(kong)氣(qi)(qi)等離子弧切(qie)割的原理(li)是采用內(nei)外二層噴(pen)嘴，內(nei)噴(pen)嘴內(nei)通入(ru)常用的工作氣(qi)(qi)體，外噴(pen)嘴內(nei)通入(ru)壓縮(suo)空(kong)氣(qi)(qi)。這(zhe)種切(qie)割方法(fa)的優點在(zai)于：一(yi)方面(mian)(mian)利用壓縮(suo)空(kong)氣(qi)(qi)在(zai)切(qie)割區進行化(hua)學(xue)放熱反(fan)應，提高(gao)切(qie)割速度：另一(yi)方面(mian)(mian)又避免了空(kong)氣(qi)(qi)與(yu)電(dian)極(ji)(ji)(ji)的直接(jie)(jie)接(jie)(jie)觸，以(yi)減少電(dian)極(ji)(ji)(ji)的損耗，可采用純鎢(wu)或鈰鎢(wu)（錸鎢(wu)）作為電(dian)極(ji)(ji)(ji)。