空氣等離子弧(hu)切(qie)割有單一空氣式(shi)和復合(he)式(shi)兩種(zhong)形式(shi)。其切(qie)割原理(li)和割槍(qiang)如圖6-14所示(shi)。

一(yi)(yi)、單一(yi)(yi)式空氣等(deng)離子弧切割工(gong)藝

  它是利用空(kong)氣(qi)壓縮機提供的(de)壓縮空(kong)氣(qi)作為工(gong)作氣(qi)體(ti)的(de)等離(li)子(zi)弧(hu)切(qie)割(ge)(ge)(ge)法。這(zhe)種形式(shi)的(de)空(kong)氣(qi)等離(li)子(zi)弧(hu)切(qie)割(ge)(ge)(ge)的(de)成(cheng)本低，氣(qi)體(ti)來源(yuan)方便。壓縮空(kong)氣(qi)在(zai)電弧(hu)中加熱(re)后(hou)分(fen)解和電離(li)，生(sheng)(sheng)成(cheng)的(de)氧(yang)與切(qie)割(ge)(ge)(ge)金屬產生(sheng)(sheng)化學放熱(re)反應，加快(kuai)了切(qie)割(ge)(ge)(ge)速(su)度(du)。充(chong)分(fen)電離(li)的(de)空(kong)氣(qi)等離(li)子(zi)體(ti)的(de)熱(re)焓值(zhi)高，因而電弧(hu)能量大，與一(yi)般等離(li)子(zi)弧(hu)切(qie)割(ge)(ge)(ge)相比，其(qi)切(qie)割(ge)(ge)(ge)速(su)度(du)快(kuai)，特(te)別適合切(qie)割(ge)(ge)(ge)30mm以下的(de)不銹(xiu)鋼、碳鋼、鋁(lv)及其(qi)他材料(liao)。

  幾(ji)種(zhong)國產(chan)空氣等離子弧切割機(ji)的技(ji)術參數見表6-16。

  這種切割方法(fa)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)極受(shou)到強(qiang)烈的(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)腐蝕，導致電(dian)(dian)(dian)極損(sun)耗嚴重，所以不能采(cai)用通常(chang)的(de)(de)(de)純(chun)(chun)鎢電(dian)(dian)(dian)極或氧(yang)化(hua)鎢電(dian)(dian)(dian)極。一般(ban)(ban)采(cai)用銅(tong)座中鑲嵌的(de)(de)(de)純(chun)(chun)鋯或純(chun)(chun)鉿電(dian)(dian)(dian)極。即使采(cai)用純(chun)(chun)鋯或純(chun)(chun)鉿電(dian)(dian)(dian)極，它們(men)的(de)(de)(de)工作壽命(ming)一般(ban)(ban)也(ye)只有(you)5～10h，就(jiu)得更換(huan)新(xin)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)極。

  表6-17列出了空氣等離子弧切割不銹鋼板(ban)的工藝參數。

  空氣等離(li)(li)子弧除能切割不銹鋼板外，還可(ke)(ke)以對不銹鋼焊縫(feng)進行清根。等離(li)(li)子弧清根是利用高(gao)能量等離(li)(li)子弧將(jiang)金屬熔(rong)化，然后(hou)由離(li)(li)子氣體吹走熔(rong)化金屬，意(yi)圖(tu)形成一個(ge)較為光(guang)滑(hua)的清根表面，其(qi)表面無滲碳現象，不需(xu)要打磨，可(ke)(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、復合式(shi)空氣(qi)等離子弧切(qie)割(ge)工藝

  復合式空氣等離(li)子弧(hu)切(qie)割(ge)的原(yuan)理是采用(yong)(yong)內(nei)(nei)外二層噴嘴(zui)(zui)，內(nei)(nei)噴嘴(zui)(zui)內(nei)(nei)通入(ru)常用(yong)(yong)的工作氣體，外噴嘴(zui)(zui)內(nei)(nei)通入(ru)壓縮空氣。這(zhe)種(zhong)切(qie)割(ge)方(fang)法的優點在于：一(yi)方(fang)面(mian)利用(yong)(yong)壓縮空氣在切(qie)割(ge)區進行化(hua)學放熱反(fan)應，提高切(qie)割(ge)速(su)度：另一(yi)方(fang)面(mian)又避免了空氣與電(dian)極的直接接觸，以減少電(dian)極的損耗，可采用(yong)(yong)純鎢(wu)或(huo)鈰(shi)鎢(wu)（錸鎢(wu)）作為(wei)電(dian)極。