空氣等離(li)子弧切割有單一(yi)空氣式和復合式兩種形式。其切割原理和割槍如圖(tu)6-14所示。

一、單一式空氣等離(li)子(zi)弧(hu)切割工藝

  它是利用空氣(qi)(qi)(qi)壓縮(suo)機提供的(de)(de)壓縮(suo)空氣(qi)(qi)(qi)作為(wei)工作氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)等(deng)離(li)子(zi)(zi)弧(hu)切割(ge)法。這種形式的(de)(de)空氣(qi)(qi)(qi)等(deng)離(li)子(zi)(zi)弧(hu)切割(ge)的(de)(de)成本低，氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)來源方便。壓縮(suo)空氣(qi)(qi)(qi)在電弧(hu)中加(jia)熱(re)(re)后分解和電離(li)，生成的(de)(de)氧與切割(ge)金屬產(chan)生化學放熱(re)(re)反應，加(jia)快了切割(ge)速度(du)。充分電離(li)的(de)(de)空氣(qi)(qi)(qi)等(deng)離(li)子(zi)(zi)體(ti)(ti)的(de)(de)熱(re)(re)焓值高(gao)，因(yin)而電弧(hu)能量(liang)大，與一般等(deng)離(li)子(zi)(zi)弧(hu)切割(ge)相比，其切割(ge)速度(du)快，特別適合切割(ge)30mm以下的(de)(de)不銹鋼、碳鋼、鋁及其他材料。

  幾(ji)種國產空氣等(deng)離子弧切割機的技術參數見表6-16。

  這(zhe)種切(qie)割方法的電(dian)(dian)極(ji)受到強烈的氧(yang)化(hua)腐蝕，導致電(dian)(dian)極(ji)損耗嚴重，所以(yi)不能采(cai)用(yong)通常的純(chun)(chun)鎢電(dian)(dian)極(ji)或(huo)氧(yang)化(hua)鎢電(dian)(dian)極(ji)。一般采(cai)用(yong)銅座中鑲嵌的純(chun)(chun)鋯或(huo)純(chun)(chun)鉿(jia)電(dian)(dian)極(ji)。即使采(cai)用(yong)純(chun)(chun)鋯或(huo)純(chun)(chun)鉿(jia)電(dian)(dian)極(ji)，它們的工作(zuo)壽命(ming)一般也只有5～10h，就(jiu)得更(geng)換新的電(dian)(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。

  空氣等(deng)(deng)離(li)子弧除能(neng)切割不(bu)銹鋼板外，還(huan)可(ke)以對不(bu)銹鋼焊縫(feng)進行(xing)清(qing)根(gen)(gen)。等(deng)(deng)離(li)子弧清(qing)根(gen)(gen)是利用高能(neng)量(liang)等(deng)(deng)離(li)子弧將金屬(shu)熔化，然(ran)后由離(li)子氣體吹走熔化金屬(shu)，意(yi)圖形成一個(ge)較為光滑的清(qing)根(gen)(gen)表面(mian)，其表面(mian)無滲碳現象，不(bu)需要(yao)打磨，可(ke)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(fu)合式空氣等(deng)離子弧切割(ge)工藝

  復合式(shi)空氣(qi)(qi)(qi)等離子(zi)弧(hu)切割(ge)(ge)的(de)原理是采(cai)用(yong)內外二層噴(pen)(pen)嘴，內噴(pen)(pen)嘴內通(tong)入常用(yong)的(de)工(gong)作氣(qi)(qi)(qi)體，外噴(pen)(pen)嘴內通(tong)入壓(ya)縮空氣(qi)(qi)(qi)。這種切割(ge)(ge)方法的(de)優點在(zai)于(yu)：一(yi)方面利用(yong)壓(ya)縮空氣(qi)(qi)(qi)在(zai)切割(ge)(ge)區(qu)進行化學放熱反應，提高切割(ge)(ge)速度：另一(yi)方面又(you)避免了空氣(qi)(qi)(qi)與電(dian)極(ji)的(de)直(zhi)接(jie)接(jie)觸，以減少電(dian)極(ji)的(de)損耗，可采(cai)用(yong)純鎢(wu)或鈰鎢(wu)（錸鎢(wu)）作為電(dian)極(ji)。