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。

 等離(li)(li)(li)子(zi)(zi)弧切(qie)割(ge)方(fang)法又分為一般等離(li)(li)(li)子(zi)(zi)弧切(qie)割(ge)、水壓縮等離(li)(li)(li)子(zi)(zi)弧切(qie)割(ge)、空氣等離(li)(li)(li)子(zi)(zi)弧切(qie)割(ge)。

1. 一(yi)般等離子弧切割

  一般等(deng)離子(zi)弧切(qie)割(ge)(ge)（見圖(tu)6-15)金(jin)(jin)屬(shu)材料時，通常(chang)都采用(yong)轉移型電弧。一般的等(deng)離子(zi)弧不(bu)用(yong)保護氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)，工(gong)作(zuo)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)和切(qie)割(ge)(ge)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)從同一噴(pen)嘴內噴(pen)出(chu)。引弧時，噴(pen)出(chu)小氣(qi)(qi)流(liu)離子(zi)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)作(zuo)為電離介質。切(qie)割(ge)(ge)時，則同時噴(pen)出(chu)大氣(qi)(qi)流(liu)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)以排除(chu)熔化(hua)金(jin)(jin)屬(shu)，工(gong)作(zuo)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)通常(chang)選用(yong)氮氣(qi)(qi)。

  圖6-15是雙氣(qi)(qi)(qi)流(liu)等(deng)(deng)離子(zi)弧切(qie)割(ge)方(fang)法的原(yuan)理(li)圖。在(zai)等(deng)(deng)離子(zi)弧周圍通有第(di)二(er)(er)路氣(qi)(qi)(qi)。中間的離子(zi)氣(qi)(qi)(qi)通常為氮氣(qi)(qi)(qi)。外(wai)圈的第(di)二(er)(er)路氣(qi)(qi)(qi)根據切(qie)割(ge)工件材(cai)料選用，可以是二(er)(er)氧(yang)化碳(tan)、空氣(qi)(qi)(qi)、氬(ya)氣(qi)(qi)(qi)或氫氣(qi)(qi)(qi)。第(di)二(er)(er)路氣(qi)(qi)(qi)可以使等(deng)(deng)離子(zi)弧進一步(bu)壓縮(suo)，提(ti)高能(neng)量密度。切(qie)割(ge)碳(tan)鋼時(shi)，第(di)二(er)(er)路氣(qi)(qi)(qi)可選用壓縮(suo)空氣(qi)(qi)(qi)以提(ti)高切(qie)割(ge)速度。

  切割(ge)(ge)薄(bo)金屬板材時，可采(cai)用微束等(deng)離子弧以獲得更窄的割(ge)(ge)口。

2. 水壓(ya)縮等離子弧(hu)切割

  圖6-16是水(shui)壓(ya)(ya)縮等(deng)(deng)離(li)子(zi)弧(hu)(hu)(hu)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)方(fang)(fang)法的(de)(de)原(yuan)理圖。高(gao)壓(ya)(ya)水(shui)從槍(qiang)體徑向通入，由噴嘴孔道噴出，與等(deng)(deng)離(li)子(zi)弧(hu)(hu)(hu)直(zhi)接(jie)接(jie)觸(chu)。一方(fang)(fang)面(mian)強(qiang)烈(lie)(lie)壓(ya)(ya)縮等(deng)(deng)離(li)子(zi)弧(hu)(hu)(hu)，使(shi)其能(neng)量(liang)密度提高(gao)；另一方(fang)(fang)面(mian)由于(yu)(yu)等(deng)(deng)離(li)子(zi)弧(hu)(hu)(hu)的(de)(de)高(gao)溫(wen)而(er)使(shi)水(shui)分(fen)解(jie)成氫和氧，成為(wei)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)氣體的(de)(de)一部分(fen)。分(fen)解(jie)成的(de)(de)氧氣對切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)碳(tan)鋼更有(you)利，促進了碳(tan)鋼的(de)(de)燃燒(shao)。高(gao)速水(shui)流除沖刷切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)熔化金屬外(wai)，對工件(jian)還有(you)強(qiang)烈(lie)(lie)的(de)(de)冷卻作(zuo)用，所(suo)以割(ge)(ge)(ge)后工件(jian)熱(re)變(bian)形小(xiao)。水(shui)壓(ya)(ya)縮等(deng)(deng)離(li)子(zi)弧(hu)(hu)(hu)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)的(de)(de)割(ge)(ge)(ge)口(kou)，比一般等(deng)(deng)離(li)子(zi)弧(hu)(hu)(hu)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)的(de)(de)割(ge)(ge)(ge)口(kou)傾斜角度小(xiao)，割(ge)(ge)(ge)口(kou)窄，割(ge)(ge)(ge)口(kou)質量(liang)好。這種方(fang)(fang)法在水(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)工件(jian)時，水(shui)的(de)(de)噴濺(jian)非(fei)常嚴重，所(suo)以一般切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)在水(shui)槽中(zhong)(zhong)(zhong)進行，工件(jian)位于(yu)(yu)水(shui)面(mian)下200mm左右。這樣可(ke)以大(da)大(da)降低切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)噪(zao)聲、煙氣和煙塵，并能(neng)吸收切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)過程中(zhong)(zhong)(zhong)所(suo)產生(sheng)的(de)(de)強(qiang)烈(lie)(lie)弧(hu)(hu)(hu)光、金屬粒子(zi)、灰(hui)塵、煙氣、紫(zi)外(wai)線等(deng)(deng)，大(da)大(da)改善操(cao)作(zuo)者的(de)(de)工作(zuo)條件(jian)。槍(qiang)體下部可(ke)用陶瓷(ci)加工，減少了產生(sheng)雙弧(hu)(hu)(hu)的(de)(de)可(ke)能(neng)性(xing)。

3. 空氣等離子弧切割

  圖6-17所示(shi)為(wei)空氣等(deng)離(li)子(zi)弧切(qie)(qie)割(ge)方(fang)法(fa)的原理圖。由于空氣對高溫(wen)狀態的鎢會產生氧化反應，為(wei)此，空氣等(deng)離(li)子(zi)弧切(qie)(qie)割(ge)采用了(le)鋯、鉿或(huo)其(qi)他合(he)金作為(wei)電極。為(wei)了(le)提高電極使用壽命，電極一般(ban)做(zuo)成直接水(shui)冷(leng)(leng)的鑲(xiang)嵌式形式，小電流切(qie)(qie)割(ge)時(shi)，也可(ke)不用水(shui)冷(leng)(leng)。

  空(kong)(kong)(kong)(kong)氣(qi)等(deng)離(li)(li)(li)子(zi)弧切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)有兩(liang)種類型。圖6-17(a)所(suo)示為單一式(shi)空(kong)(kong)(kong)(kong)氣(qi)等(deng)離(li)(li)(li)子(zi)弧切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)原理圖，它利(li)用空(kong)(kong)(kong)(kong)氣(qi)壓縮機提(ti)供的(de)(de)壓縮空(kong)(kong)(kong)(kong)氣(qi)作為工作氣(qi)體和排(pai)除熔化(hua)金屬的(de)(de)氣(qi)流(liu)。這種類型的(de)(de)空(kong)(kong)(kong)(kong)氣(qi)等(deng)離(li)(li)(li)子(zi)弧切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)的(de)(de)成(cheng)本低，氣(qi)體來源方便。壓縮空(kong)(kong)(kong)(kong)氣(qi)在電(dian)弧中加(jia)熱(re)后分解和電(dian)離(li)(li)(li)，生成(cheng)的(de)(de)氧(yang)與(yu)切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)金屬產(chan)生化(hua)學(xue)放熱(re)反應，加(jia)快了切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)速(su)度(du)。充分電(dian)離(li)(li)(li)的(de)(de)空(kong)(kong)(kong)(kong)氣(qi)等(deng)離(li)(li)(li)子(zi)體的(de)(de)熱(re)焓(han)值高，因而(er)電(dian)弧的(de)(de)能(neng)量大(da)，與(yu)其他(ta)(ta)等(deng)離(li)(li)(li)子(zi)弧切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)方法相比(bi)，其切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)速(su)度(du)更(geng)快，特(te)別適(shi)合于切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)厚度(du)在30mm以(yi)下的(de)(de)碳鋼，也(ye)可(ke)以(yi)切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)銅、不銹(xiu)鋼、鋁(lv)及其他(ta)(ta)材料。但是這種切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)方法的(de)(de)電(dian)極(ji)受(shou)到強烈的(de)(de)氧(yang)化(hua)腐蝕，所(suo)以(yi)一般(ban)采用鑲嵌式(shi)純(chun)鋯、純(chun)鉿電(dian)極(ji)，而(er)不能(neng)采用鎢電(dian)極(ji)或氧(yang)化(hua)物鎢電(dian)極(ji)。即便是采用鋯、鉿電(dian)極(ji)，它的(de)(de)工作壽命一般(ban)也(ye)只(zhi)在5~10h以(yi)內。

 另(ling)一(yi)種為復合(he)式空(kong)氣(qi)等離(li)子弧(hu)切割，其切割原理如圖6-17(b)所(suo)示(shi)。內(nei)噴(pen)嘴通(tong)入常用的惰性(xing)氣(qi)體，外(wai)噴(pen)嘴通(tong)入壓(ya)縮空(kong)氣(qi)。這(zhe)樣，一(yi)方(fang)面利用壓(ya)縮空(kong)氣(qi)在切割區的化學放(fang)熱反應提(ti)高切割速度(du)；另(ling)一(yi)方(fang)面又(you)避免(mian)了空(kong)氣(qi)與(yu)電(dian)(dian)(dian)極(ji)的直接(jie)接(jie)觸，因而(er)可采用純(chun)鎢(wu)電(dian)(dian)(dian)極(ji)或(huo)氧化物鎢(wu)電(dian)(dian)(dian)極(ji)，簡化了電(dian)(dian)(dian)極(ji)結構。