等離子弧切割是現在不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(deng)離(li)(li)子(zi)弧(hu)切(qie)割方法(fa)又(you)分為一般等(deng)離(li)(li)子(zi)弧(hu)切(qie)割、水壓(ya)縮等(deng)離(li)(li)子(zi)弧(hu)切(qie)割、空氣(qi)等(deng)離(li)(li)子(zi)弧(hu)切(qie)割。

1. 一般等離子弧切(qie)割

  一般等(deng)離(li)子弧(hu)(hu)切(qie)割(ge)（見圖6-15)金屬材料時(shi)，通常(chang)(chang)都采用(yong)轉移型電(dian)弧(hu)(hu)。一般的(de)等(deng)離(li)子弧(hu)(hu)不用(yong)保護氣(qi)(qi)體(ti)(ti)，工(gong)作氣(qi)(qi)體(ti)(ti)和(he)切(qie)割(ge)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)從同一噴嘴內噴出。引(yin)弧(hu)(hu)時(shi)，噴出小(xiao)氣(qi)(qi)流(liu)離(li)子氣(qi)(qi)體(ti)(ti)作為(wei)電(dian)離(li)介質。切(qie)割(ge)時(shi)，則同時(shi)噴出大氣(qi)(qi)流(liu)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)以排除熔(rong)化金屬，工(gong)作氣(qi)(qi)體(ti)(ti)通常(chang)(chang)選用(yong)氮氣(qi)(qi)。

  圖6-15是(shi)雙(shuang)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)流等離子弧(hu)切割(ge)方法的(de)原理圖。在等離子弧(hu)周圍通有第(di)二(er)(er)路(lu)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)。中(zhong)間的(de)離子氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)通常為氮氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)。外圈的(de)第(di)二(er)(er)路(lu)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)根(gen)據(ju)切割(ge)工(gong)件材料選用(yong)，可(ke)(ke)以是(shi)二(er)(er)氧化碳、空氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、氬氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)或氫氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)。第(di)二(er)(er)路(lu)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)可(ke)(ke)以使等離子弧(hu)進一步壓(ya)縮，提(ti)高能量密度。切割(ge)碳鋼時，第(di)二(er)(er)路(lu)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)可(ke)(ke)選用(yong)壓(ya)縮空氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)以提(ti)高切割(ge)速度。

  切割薄金屬板(ban)材(cai)時，可采用微束等離子(zi)弧以獲(huo)得(de)更窄的割口。

2. 水壓縮等離子弧切割

  圖6-16是水(shui)壓(ya)縮(suo)等離(li)子(zi)弧(hu)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)方(fang)法的原(yuan)理(li)圖。高壓(ya)水(shui)從槍體(ti)徑向(xiang)通入，由(you)噴嘴(zui)孔道(dao)噴出，與等離(li)子(zi)弧(hu)直接(jie)接(jie)觸。一方(fang)面(mian)(mian)強(qiang)烈壓(ya)縮(suo)等離(li)子(zi)弧(hu)，使其能(neng)量(liang)密度(du)提(ti)高；另一方(fang)面(mian)(mian)由(you)于(yu)(yu)等離(li)子(zi)弧(hu)的高溫而使水(shui)分解(jie)成氫和氧，成為切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)氣(qi)體(ti)的一部分。分解(jie)成的氧氣(qi)對切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)碳鋼更有利，促進(jin)了碳鋼的燃燒。高速水(shui)流除(chu)沖刷切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)熔化金屬外，對工(gong)件(jian)還有強(qiang)烈的冷卻作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)，所以割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)后工(gong)件(jian)熱變形小(xiao)。水(shui)壓(ya)縮(suo)等離(li)子(zi)弧(hu)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)的割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)口(kou)，比一般(ban)(ban)等離(li)子(zi)弧(hu)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)的割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)口(kou)傾斜角度(du)小(xiao)，割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)口(kou)窄，割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)口(kou)質(zhi)量(liang)好。這(zhe)種方(fang)法在(zai)水(shui)中切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)工(gong)件(jian)時，水(shui)的噴濺非(fei)常嚴重，所以一般(ban)(ban)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)在(zai)水(shui)槽中進(jin)行，工(gong)件(jian)位于(yu)(yu)水(shui)面(mian)(mian)下200mm左右。這(zhe)樣可(ke)以大(da)大(da)降低切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)噪聲、煙(yan)(yan)氣(qi)和煙(yan)(yan)塵，并(bing)能(neng)吸收切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)過程中所產(chan)(chan)生的強(qiang)烈弧(hu)光(guang)、金屬粒子(zi)、灰(hui)塵、煙(yan)(yan)氣(qi)、紫外線等，大(da)大(da)改(gai)善(shan)操作(zuo)(zuo)者(zhe)的工(gong)作(zuo)(zuo)條件(jian)。槍體(ti)下部可(ke)用(yong)(yong)陶瓷加工(gong)，減少了產(chan)(chan)生雙弧(hu)的可(ke)能(neng)性。

3. 空氣等(deng)離(li)子弧切割

  圖6-17所(suo)示為(wei)空氣等離子弧(hu)切(qie)(qie)割(ge)方法的(de)原理(li)圖。由于(yu)空氣對高(gao)(gao)溫狀態的(de)鎢會產生氧化反應，為(wei)此，空氣等離子弧(hu)切(qie)(qie)割(ge)采用(yong)了(le)鋯、鉿或其他合金作為(wei)電(dian)極。為(wei)了(le)提高(gao)(gao)電(dian)極使用(yong)壽命，電(dian)極一般做成直接水(shui)冷的(de)鑲嵌式(shi)形式(shi)，小(xiao)電(dian)流切(qie)(qie)割(ge)時，也(ye)可不(bu)用(yong)水(shui)冷。

  空氣等離(li)(li)子(zi)弧(hu)(hu)(hu)切(qie)(qie)割有兩種(zhong)類型(xing)。圖6-17(a)所示(shi)為單一(yi)式(shi)空氣等離(li)(li)子(zi)弧(hu)(hu)(hu)切(qie)(qie)割原理圖，它(ta)利用(yong)空氣壓(ya)縮機提(ti)供(gong)的(de)壓(ya)縮空氣作(zuo)(zuo)為工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)氣體和排除熔(rong)化金(jin)屬的(de)氣流(liu)。這種(zhong)類型(xing)的(de)空氣等離(li)(li)子(zi)弧(hu)(hu)(hu)切(qie)(qie)割的(de)成本低，氣體來源方(fang)便。壓(ya)縮空氣在(zai)電弧(hu)(hu)(hu)中(zhong)加熱后(hou)分解和電離(li)(li)，生成的(de)氧(yang)(yang)與(yu)切(qie)(qie)割金(jin)屬產生化學放(fang)熱反應(ying)，加快了切(qie)(qie)割速度。充分電離(li)(li)的(de)空氣等離(li)(li)子(zi)體的(de)熱焓值高(gao)，因而電弧(hu)(hu)(hu)的(de)能(neng)量大，與(yu)其他等離(li)(li)子(zi)弧(hu)(hu)(hu)切(qie)(qie)割方(fang)法(fa)相比(bi)，其切(qie)(qie)割速度更快，特別適合于切(qie)(qie)割厚度在(zai)30mm以下的(de)碳鋼(gang)，也可以切(qie)(qie)割銅(tong)、不(bu)銹鋼(gang)、鋁及其他材料。但是這種(zhong)切(qie)(qie)割方(fang)法(fa)的(de)電極受到(dao)強(qiang)烈的(de)氧(yang)(yang)化腐蝕，所以一(yi)般(ban)采用(yong)鑲嵌式(shi)純(chun)鋯、純(chun)鉿電極，而不(bu)能(neng)采用(yong)鎢(wu)電極或氧(yang)(yang)化物鎢(wu)電極。即便是采用(yong)鋯、鉿電極，它(ta)的(de)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)壽命(ming)一(yi)般(ban)也只在(zai)5~10h以內。

 另一(yi)種為復合(he)式空(kong)(kong)氣(qi)等離子弧切割，其切割原(yuan)理如圖6-17(b)所示。內噴嘴通(tong)入常用(yong)的惰性氣(qi)體，外噴嘴通(tong)入壓(ya)縮(suo)空(kong)(kong)氣(qi)。這樣，一(yi)方面利用(yong)壓(ya)縮(suo)空(kong)(kong)氣(qi)在(zai)切割區的化學放熱反應提高切割速度；另一(yi)方面又避(bi)免(mian)了空(kong)(kong)氣(qi)與電(dian)極(ji)的直(zhi)接接觸，因而可采用(yong)純鎢電(dian)極(ji)或氧化物鎢電(dian)極(ji)，簡(jian)化了電(dian)極(ji)結構。