等離子弧切割是現在不(bu)銹鋼(gang)加工中最常用的一種切割方法。等離子弧切割系利用高能量密度等離子弧和高速的等離子流，將熔化金屬從割口中吹走，形成連續割口。等離子弧切割速度快，沒有氧乙炔切割時對工件產生的燃燒，因此工件獲得的熱量相對較小，工件變形也小，適合于切割各種金屬材料。但由于等離子流速高，噪聲、煙氣和煙塵嚴重，工作衛生條件較差。

 等(deng)離子弧(hu)切割方法又分為一般等(deng)離子弧(hu)切割、水壓縮等(deng)離子弧(hu)切割、空氣等(deng)離子弧(hu)切割。

1. 一般等離子(zi)弧切割

  一(yi)般等(deng)離子弧切割（見圖6-15)金(jin)屬(shu)(shu)材料時(shi)，通(tong)常都采用轉移型(xing)電弧。一(yi)般的等(deng)離子弧不用保護氣(qi)(qi)(qi)體，工作氣(qi)(qi)(qi)體和切割氣(qi)(qi)(qi)體從同一(yi)噴(pen)(pen)嘴內(nei)噴(pen)(pen)出(chu)。引弧時(shi)，噴(pen)(pen)出(chu)小氣(qi)(qi)(qi)流離子氣(qi)(qi)(qi)體作為(wei)電離介(jie)質。切割時(shi)，則同時(shi)噴(pen)(pen)出(chu)大氣(qi)(qi)(qi)流氣(qi)(qi)(qi)體以(yi)排除熔(rong)化(hua)金(jin)屬(shu)(shu)，工作氣(qi)(qi)(qi)體通(tong)常選用氮氣(qi)(qi)(qi)。

  圖6-15是雙(shuang)氣(qi)(qi)(qi)(qi)流等(deng)離(li)(li)子(zi)弧切(qie)(qie)割方法的原理圖。在等(deng)離(li)(li)子(zi)弧周圍通(tong)有(you)第(di)二路氣(qi)(qi)(qi)(qi)。中(zhong)間(jian)的離(li)(li)子(zi)氣(qi)(qi)(qi)(qi)通(tong)常(chang)為氮氣(qi)(qi)(qi)(qi)。外圈的第(di)二路氣(qi)(qi)(qi)(qi)根(gen)據切(qie)(qie)割工(gong)件材料選用(yong)，可(ke)以是二氧(yang)化碳(tan)、空氣(qi)(qi)(qi)(qi)、氬氣(qi)(qi)(qi)(qi)或氫(qing)氣(qi)(qi)(qi)(qi)。第(di)二路氣(qi)(qi)(qi)(qi)可(ke)以使等(deng)離(li)(li)子(zi)弧進一步壓(ya)縮，提(ti)高能(neng)量(liang)密度(du)。切(qie)(qie)割碳(tan)鋼時，第(di)二路氣(qi)(qi)(qi)(qi)可(ke)選用(yong)壓(ya)縮空氣(qi)(qi)(qi)(qi)以提(ti)高切(qie)(qie)割速度(du)。

  切(qie)割薄金屬板材(cai)時，可(ke)采用微束等離子弧以獲得更窄的割口。

2. 水壓縮等(deng)離子弧切割

  圖(tu)6-16是水(shui)壓(ya)縮(suo)等(deng)離(li)子弧(hu)(hu)切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)方法(fa)的(de)(de)(de)(de)原理圖(tu)。高壓(ya)水(shui)從槍體徑(jing)向通(tong)入(ru)，由噴嘴孔道噴出(chu)，與等(deng)離(li)子弧(hu)(hu)直(zhi)接接觸。一(yi)方面(mian)強(qiang)烈壓(ya)縮(suo)等(deng)離(li)子弧(hu)(hu)，使其能(neng)量密度(du)提(ti)高；另一(yi)方面(mian)由于等(deng)離(li)子弧(hu)(hu)的(de)(de)(de)(de)高溫而使水(shui)分解成氫和氧，成為切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)氣體的(de)(de)(de)(de)一(yi)部分。分解成的(de)(de)(de)(de)氧氣對切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)碳鋼(gang)(gang)更有利，促(cu)進了碳鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)燃燒。高速水(shui)流除沖刷切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)熔化金屬外，對工(gong)件還(huan)有強(qiang)烈的(de)(de)(de)(de)冷卻作(zuo)用，所(suo)(suo)以(yi)割(ge)(ge)(ge)(ge)后工(gong)件熱(re)變形小。水(shui)壓(ya)縮(suo)等(deng)離(li)子弧(hu)(hu)切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)割(ge)(ge)(ge)(ge)口，比一(yi)般(ban)等(deng)離(li)子弧(hu)(hu)切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)割(ge)(ge)(ge)(ge)口傾斜(xie)角度(du)小，割(ge)(ge)(ge)(ge)口窄(zhai)，割(ge)(ge)(ge)(ge)口質量好。這(zhe)(zhe)種方法(fa)在(zai)水(shui)中(zhong)切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)工(gong)件時，水(shui)的(de)(de)(de)(de)噴濺(jian)非常嚴重(zhong)，所(suo)(suo)以(yi)一(yi)般(ban)切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)在(zai)水(shui)槽中(zhong)進行，工(gong)件位于水(shui)面(mian)下(xia)(xia)200mm左右。這(zhe)(zhe)樣可(ke)(ke)以(yi)大大降低切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)噪聲、煙氣和煙塵，并能(neng)吸收切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)過程中(zhong)所(suo)(suo)產生的(de)(de)(de)(de)強(qiang)烈弧(hu)(hu)光、金屬粒(li)子、灰塵、煙氣、紫外線等(deng)，大大改善操作(zuo)者的(de)(de)(de)(de)工(gong)作(zuo)條(tiao)件。槍體下(xia)(xia)部可(ke)(ke)用陶(tao)瓷加工(gong)，減(jian)少了產生雙弧(hu)(hu)的(de)(de)(de)(de)可(ke)(ke)能(neng)性。

3. 空氣(qi)等離(li)子弧切割

  圖6-17所(suo)示為空氣等離(li)子弧切割方法(fa)的(de)原理圖。由于空氣對高溫狀態的(de)鎢會產生氧化反應，為此(ci)，空氣等離(li)子弧切割采用(yong)(yong)了(le)鋯、鉿或其他合金作為電(dian)極。為了(le)提高電(dian)極使(shi)用(yong)(yong)壽命，電(dian)極一般(ban)做成直(zhi)接水冷(leng)的(de)鑲嵌式形式，小(xiao)電(dian)流切割時，也(ye)可不用(yong)(yong)水冷(leng)。

  空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)等(deng)離子(zi)(zi)弧切(qie)(qie)割(ge)(ge)有兩種類型(xing)。圖6-17(a)所(suo)(suo)示為單一(yi)式空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)等(deng)離子(zi)(zi)弧切(qie)(qie)割(ge)(ge)原理圖，它利用(yong)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)壓(ya)縮機提供的(de)(de)(de)壓(ya)縮空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)作為工作氣(qi)(qi)(qi)體(ti)和(he)排除熔化金(jin)屬的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)流。這種類型(xing)的(de)(de)(de)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)等(deng)離子(zi)(zi)弧切(qie)(qie)割(ge)(ge)的(de)(de)(de)成(cheng)本低，氣(qi)(qi)(qi)體(ti)來(lai)源方便。壓(ya)縮空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)在(zai)電(dian)(dian)弧中加(jia)(jia)熱(re)后分解和(he)電(dian)(dian)離，生成(cheng)的(de)(de)(de)氧與切(qie)(qie)割(ge)(ge)金(jin)屬產生化學放熱(re)反應，加(jia)(jia)快了切(qie)(qie)割(ge)(ge)速度。充分電(dian)(dian)離的(de)(de)(de)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)等(deng)離子(zi)(zi)體(ti)的(de)(de)(de)熱(re)焓(han)值高，因而電(dian)(dian)弧的(de)(de)(de)能量大，與其(qi)(qi)他等(deng)離子(zi)(zi)弧切(qie)(qie)割(ge)(ge)方法相比，其(qi)(qi)切(qie)(qie)割(ge)(ge)速度更(geng)快，特(te)別適合于(yu)切(qie)(qie)割(ge)(ge)厚度在(zai)30mm以(yi)下的(de)(de)(de)碳鋼，也可以(yi)切(qie)(qie)割(ge)(ge)銅、不銹(xiu)鋼、鋁及其(qi)(qi)他材料。但是這種切(qie)(qie)割(ge)(ge)方法的(de)(de)(de)電(dian)(dian)極受到強烈的(de)(de)(de)氧化腐蝕，所(suo)(suo)以(yi)一(yi)般采用(yong)鑲嵌式純鋯、純鉿電(dian)(dian)極，而不能采用(yong)鎢(wu)電(dian)(dian)極或(huo)氧化物鎢(wu)電(dian)(dian)極。即(ji)便是采用(yong)鋯、鉿電(dian)(dian)極，它的(de)(de)(de)工作壽命一(yi)般也只在(zai)5~10h以(yi)內。

 另一種為(wei)復合式空(kong)氣(qi)等(deng)離子(zi)弧切(qie)割，其切(qie)割原理如圖6-17(b)所示。內(nei)噴(pen)嘴通(tong)入(ru)(ru)常用的(de)惰性氣(qi)體，外噴(pen)嘴通(tong)入(ru)(ru)壓縮(suo)(suo)空(kong)氣(qi)。這樣，一方面利用壓縮(suo)(suo)空(kong)氣(qi)在(zai)切(qie)割區的(de)化學放熱反應提(ti)高切(qie)割速度；另一方面又避免了空(kong)氣(qi)與電(dian)極的(de)直接接觸，因(yin)而可(ke)采用純鎢(wu)電(dian)極或氧(yang)化物鎢(wu)電(dian)極，簡化了電(dian)極結構。