空氣等離(li)子弧切(qie)割有(you)單一空氣式和復合式兩種(zhong)形式。其切(qie)割原理和割槍如圖(tu)6-14所(suo)示。

一、單一式空氣等離子(zi)弧切(qie)割(ge)工藝

  它是(shi)利用(yong)空氣(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)縮機(ji)提(ti)供的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)縮空氣(qi)(qi)(qi)作為工作氣(qi)(qi)(qi)體的(de)(de)(de)等(deng)離(li)子(zi)(zi)弧切(qie)割法。這種形(xing)式的(de)(de)(de)空氣(qi)(qi)(qi)等(deng)離(li)子(zi)(zi)弧切(qie)割的(de)(de)(de)成本低，氣(qi)(qi)(qi)體來源(yuan)方便。壓(ya)(ya)縮空氣(qi)(qi)(qi)在(zai)電(dian)弧中加熱后分解和(he)電(dian)離(li)，生(sheng)成的(de)(de)(de)氧與切(qie)割金屬產生(sheng)化學放熱反應，加快了切(qie)割速度。充(chong)分電(dian)離(li)的(de)(de)(de)空氣(qi)(qi)(qi)等(deng)離(li)子(zi)(zi)體的(de)(de)(de)熱焓值高(gao)，因而電(dian)弧能量大，與一般等(deng)離(li)子(zi)(zi)弧切(qie)割相比，其(qi)切(qie)割速度快，特別適合(he)切(qie)割30mm以下的(de)(de)(de)不銹(xiu)鋼、碳(tan)鋼、鋁(lv)及其(qi)他材(cai)料。

  幾種國產空氣(qi)等離子(zi)弧切割(ge)機的(de)技(ji)術參數見表(biao)6-16。

  這(zhe)種切割(ge)方法的(de)(de)電(dian)(dian)極受到強(qiang)烈的(de)(de)氧化腐蝕，導(dao)致電(dian)(dian)極損耗嚴重(zhong)，所以(yi)不能采用通常的(de)(de)純鎢電(dian)(dian)極或氧化鎢電(dian)(dian)極。一般采用銅座中鑲嵌的(de)(de)純鋯或純鉿電(dian)(dian)極。即使采用純鋯或純鉿電(dian)(dian)極，它們的(de)(de)工(gong)作壽(shou)命一般也只有5～10h，就得更換(huan)新(xin)的(de)(de)電(dian)(dian)極。

  表6-17列出了空氣等離子弧切割不(bu)銹(xiu)鋼板的工藝參數。

  空氣(qi)(qi)等(deng)離子(zi)(zi)弧(hu)除能(neng)切割不(bu)(bu)銹鋼板外，還(huan)可(ke)以對不(bu)(bu)銹鋼焊(han)縫進(jin)行清(qing)根(gen)。等(deng)離子(zi)(zi)弧(hu)清(qing)根(gen)是利用高能(neng)量等(deng)離子(zi)(zi)弧(hu)將(jiang)金屬熔(rong)化(hua)，然后由離子(zi)(zi)氣(qi)(qi)體(ti)吹走熔(rong)化(hua)金屬，意(yi)圖形成(cheng)一個較為光滑的清(qing)根(gen)表面(mian)，其表面(mian)無滲碳現象(xiang)，不(bu)(bu)需要打磨，可(ke)直(zhi)接(jie)施焊(han)。

 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)式空氣等離子弧切割工藝

  復合(he)式空(kong)氣(qi)等離子弧切(qie)割的(de)原(yuan)理(li)是采用內(nei)外(wai)二層噴嘴(zui)，內(nei)噴嘴(zui)內(nei)通入常(chang)用的(de)工作氣(qi)體，外(wai)噴嘴(zui)內(nei)通入壓縮空(kong)氣(qi)。這種切(qie)割方(fang)法的(de)優點(dian)在于：一方(fang)面利用壓縮空(kong)氣(qi)在切(qie)割區(qu)進行(xing)化學放熱反應，提高(gao)切(qie)割速度(du)：另一方(fang)面又避免了空(kong)氣(qi)與電(dian)(dian)極的(de)直接(jie)接(jie)觸，以減(jian)少(shao)電(dian)(dian)極的(de)損耗，可采用純鎢或鈰鎢（錸鎢）作為電(dian)(dian)極。