等離子弧切割是現在不(bu)銹鋼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。

 等離(li)子弧切(qie)割(ge)方(fang)法又(you)分為一般等離(li)子弧切(qie)割(ge)、水壓(ya)縮等離(li)子弧切(qie)割(ge)、空氣等離(li)子弧切(qie)割(ge)。

1. 一般等離子(zi)弧切割

  一般等離子弧(hu)切割(ge)（見圖6-15)金屬(shu)材料時，通常(chang)(chang)都采用轉(zhuan)移型電(dian)弧(hu)。一般的等離子弧(hu)不(bu)用保(bao)護氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)，工(gong)作(zuo)(zuo)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)和切割(ge)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)從(cong)同一噴(pen)(pen)嘴內噴(pen)(pen)出(chu)(chu)。引弧(hu)時，噴(pen)(pen)出(chu)(chu)小氣(qi)(qi)(qi)(qi)流(liu)離子氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)作(zuo)(zuo)為電(dian)離介質。切割(ge)時，則同時噴(pen)(pen)出(chu)(chu)大(da)氣(qi)(qi)(qi)(qi)流(liu)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)以排(pai)除熔化金屬(shu)，工(gong)作(zuo)(zuo)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)通常(chang)(chang)選用氮(dan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)。

  圖6-15是雙氣(qi)(qi)(qi)(qi)流等離子(zi)(zi)弧(hu)(hu)切割(ge)方(fang)法的原理圖。在等離子(zi)(zi)弧(hu)(hu)周圍通有(you)第(di)(di)二(er)路(lu)氣(qi)(qi)(qi)(qi)。中間的離子(zi)(zi)氣(qi)(qi)(qi)(qi)通常為氮(dan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)。外圈的第(di)(di)二(er)路(lu)氣(qi)(qi)(qi)(qi)根據(ju)切割(ge)工件材料選用，可(ke)(ke)以是二(er)氧化碳、空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)、氬氣(qi)(qi)(qi)(qi)或氫氣(qi)(qi)(qi)(qi)。第(di)(di)二(er)路(lu)氣(qi)(qi)(qi)(qi)可(ke)(ke)以使等離子(zi)(zi)弧(hu)(hu)進(jin)一步壓(ya)(ya)縮(suo)，提(ti)高能量密(mi)度。切割(ge)碳鋼(gang)時，第(di)(di)二(er)路(lu)氣(qi)(qi)(qi)(qi)可(ke)(ke)選用壓(ya)(ya)縮(suo)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)以提(ti)高切割(ge)速度。

  切割薄金屬板材時，可(ke)采用(yong)微束等(deng)離子弧以獲得更(geng)窄的割口。

2. 水壓縮等離子弧切割

  圖6-16是(shi)水(shui)(shui)壓縮(suo)等(deng)離子(zi)(zi)弧(hu)切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)方(fang)法(fa)的(de)(de)(de)原理圖。高(gao)壓水(shui)(shui)從槍體(ti)(ti)(ti)徑向通入(ru)，由噴(pen)(pen)嘴孔道噴(pen)(pen)出(chu)，與(yu)等(deng)離子(zi)(zi)弧(hu)直接(jie)接(jie)觸(chu)。一方(fang)面強(qiang)烈壓縮(suo)等(deng)離子(zi)(zi)弧(hu)，使其能(neng)(neng)(neng)量(liang)密度提高(gao)；另一方(fang)面由于等(deng)離子(zi)(zi)弧(hu)的(de)(de)(de)高(gao)溫而使水(shui)(shui)分(fen)解成(cheng)(cheng)氫和氧(yang)(yang)，成(cheng)(cheng)為切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)氣(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)一部(bu)分(fen)。分(fen)解成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)氣(qi)對切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)碳鋼更有利(li)，促進了(le)碳鋼的(de)(de)(de)燃燒。高(gao)速(su)水(shui)(shui)流除沖刷切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)熔化金屬外(wai)，對工(gong)(gong)件(jian)還(huan)有強(qiang)烈的(de)(de)(de)冷卻(que)作用，所以(yi)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)后工(gong)(gong)件(jian)熱變形小(xiao)(xiao)。水(shui)(shui)壓縮(suo)等(deng)離子(zi)(zi)弧(hu)切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)的(de)(de)(de)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)口(kou)(kou)，比(bi)一般(ban)等(deng)離子(zi)(zi)弧(hu)切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)的(de)(de)(de)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)口(kou)(kou)傾斜角度小(xiao)(xiao)，割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)口(kou)(kou)窄，割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)口(kou)(kou)質量(liang)好。這種(zhong)方(fang)法(fa)在(zai)水(shui)(shui)中(zhong)切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)工(gong)(gong)件(jian)時(shi)，水(shui)(shui)的(de)(de)(de)噴(pen)(pen)濺非常嚴重，所以(yi)一般(ban)切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)在(zai)水(shui)(shui)槽(cao)中(zhong)進行，工(gong)(gong)件(jian)位于水(shui)(shui)面下200mm左右(you)。這樣可以(yi)大大降(jiang)低切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)噪聲(sheng)、煙(yan)(yan)氣(qi)和煙(yan)(yan)塵，并能(neng)(neng)(neng)吸收(shou)切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)過(guo)程中(zhong)所產生的(de)(de)(de)強(qiang)烈弧(hu)光、金屬粒(li)子(zi)(zi)、灰(hui)塵、煙(yan)(yan)氣(qi)、紫(zi)外(wai)線等(deng)，大大改善(shan)操作者的(de)(de)(de)工(gong)(gong)作條(tiao)件(jian)。槍體(ti)(ti)(ti)下部(bu)可用陶瓷加(jia)工(gong)(gong)，減少了(le)產生雙弧(hu)的(de)(de)(de)可能(neng)(neng)(neng)性。

3. 空(kong)氣等離子弧切割(ge)

  圖6-17所示為(wei)空氣等離子弧(hu)切割(ge)方法的原(yuan)理圖。由于空氣對高溫(wen)狀態(tai)的鎢(wu)會產生(sheng)氧化反應，為(wei)此，空氣等離子弧(hu)切割(ge)采用(yong)了(le)鋯、鉿或其他(ta)合金作為(wei)電(dian)極(ji)(ji)。為(wei)了(le)提高電(dian)極(ji)(ji)使(shi)用(yong)壽命，電(dian)極(ji)(ji)一般(ban)做成(cheng)直(zhi)接水冷(leng)的鑲嵌式形式，小電(dian)流(liu)切割(ge)時，也(ye)可不用(yong)水冷(leng)。

  空(kong)(kong)氣等(deng)(deng)(deng)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)弧(hu)切(qie)割(ge)有兩種類(lei)型。圖(tu)6-17(a)所示為單一(yi)式空(kong)(kong)氣等(deng)(deng)(deng)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)弧(hu)切(qie)割(ge)原理(li)圖(tu)，它利用空(kong)(kong)氣壓縮機提供的壓縮空(kong)(kong)氣作(zuo)為工作(zuo)氣體(ti)和排除熔化(hua)金屬(shu)的氣流。這種類(lei)型的空(kong)(kong)氣等(deng)(deng)(deng)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)弧(hu)切(qie)割(ge)的成本低，氣體(ti)來源方便(bian)。壓縮空(kong)(kong)氣在電(dian)弧(hu)中加熱(re)后分解和電(dian)離(li)(li)(li)，生(sheng)成的氧與切(qie)割(ge)金屬(shu)產(chan)生(sheng)化(hua)學放熱(re)反應，加快了切(qie)割(ge)速度。充分電(dian)離(li)(li)(li)的空(kong)(kong)氣等(deng)(deng)(deng)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)體(ti)的熱(re)焓值高，因而(er)(er)電(dian)弧(hu)的能量大，與其他(ta)等(deng)(deng)(deng)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)弧(hu)切(qie)割(ge)方法相(xiang)比，其切(qie)割(ge)速度更快，特別(bie)適合(he)于切(qie)割(ge)厚度在30mm以下(xia)的碳鋼，也可以切(qie)割(ge)銅、不銹鋼、鋁(lv)及其他(ta)材料。但是這種切(qie)割(ge)方法的電(dian)極(ji)受到強烈的氧化(hua)腐蝕，所以一(yi)般采(cai)用鑲嵌式純鋯、純鉿電(dian)極(ji)，而(er)(er)不能采(cai)用鎢電(dian)極(ji)或氧化(hua)物鎢電(dian)極(ji)。即便(bian)是采(cai)用鋯、鉿電(dian)極(ji)，它的工作(zuo)壽命一(yi)般也只在5~10h以內。

 另一種為復(fu)合式空氣等(deng)離(li)子弧切(qie)(qie)割(ge)，其切(qie)(qie)割(ge)原理如圖6-17(b)所示。內噴(pen)嘴通入常用的惰性氣體，外噴(pen)嘴通入壓(ya)縮空氣。這(zhe)樣，一方面利(li)用壓(ya)縮空氣在切(qie)(qie)割(ge)區(qu)的化學(xue)放熱反應(ying)提高切(qie)(qie)割(ge)速度；另一方面又(you)避(bi)免了(le)空氣與電(dian)極的直接接觸(chu)，因而(er)可采用純鎢電(dian)極或(huo)氧化物鎢電(dian)極，簡化了(le)電(dian)極結構(gou)。