等離子弧焊接是借助于水冷噴嘴對電弧的拘束作用，從而獲得較高能量密度的等離子弧進行焊接的方法。

等離子(zi)弧是通過以下(xia)三種壓縮作(zuo)用獲得(de)的：

 ①. 機械壓縮，它利用水冷噴嘴孔道限制弧(hu)柱(zhu)直徑(jing)，來提高弧(hu)柱(zhu)的能量(liang)密(mi)度和(he)溫度。

 ②. 熱(re)收(shou)縮(suo)(suo)，由(you)于水冷噴嘴溫度(du)較低，從而在噴嘴內壁建立起一層冷氣膜，迫使弧柱導電(dian)斷(duan)面進(jin)一步(bu)(bu)減小(xiao)，電(dian)流密(mi)度(du)進(jin)一步(bu)(bu)提高，弧柱這種收(shou)縮(suo)(suo)謂(wei)之(zhi)“熱(re)收(shou)縮(suo)(suo)”，也可(ke)叫做“熱(re)壓縮(suo)(suo)”。

 ③. 磁收(shou)縮(suo)，弧柱(zhu)電流本(ben)身產生的磁場(chang)對弧柱(zhu)有壓縮(suo)作用(yong)（即磁收(shou)縮(suo)效(xiao)應）。電流密度愈(yu)，磁收(shou)縮(suo)作用(yong)愈(yu)強。

按電源聯接方式，等離子(zi)弧有(you)非(fei)轉移型、轉移型和(he)聯合(he)型三(san)種(zhong)形(xing)式：

 ①. 非轉移型離(li)子(zi)弧，鎢極(ji)(ji)接電源(yuan)負極(ji)(ji)，噴(pen)嘴(zui)接電源(yuan)正極(ji)(ji)，等(deng)離(li)子(zi)弧體產(chan)生在(zai)鎢極(ji)(ji)與噴(pen)嘴(zui)之(zhi)間，在(zai)離(li)子(zi)氣流(liu)壓送下，弧焰從噴(pen)嘴(zui)中(zhong)噴(pen)出，形成等(deng)離(li)子(zi)焰（圖6-7a)

 ②. 轉(zhuan)移型等離子弧(hu)(hu)(hu)，鎢極接(jie)電(dian)(dian)源負極，工件(jian)接(jie)電(dian)(dian)源正極，等離子弧(hu)(hu)(hu)體產生于鎢極與(yu)工件(jian)之間（圖(tu)6-7b).轉(zhuan)移弧(hu)(hu)(hu)難(nan)以直接(jie)形成，必須先引燃(ran)非轉(zhuan)移弧(hu)(hu)(hu)，然后才(cai)能過(guo)渡(du)到(dao)轉(zhuan)移弧(hu)(hu)(hu)，金屬焊(han)接(jie)、切(qie)割(ge)幾(ji)乎都(dou)是采(cai)用轉(zhuan)移型弧(hu)(hu)(hu)，因為轉(zhuan)移弧(hu)(hu)(hu)能把更多的熱(re)量傳遞(di)給(gei)工件(jian)。

 ③. 聯合型等(deng)離(li)子弧(hu)(hu)，工(gong)作時非轉(zhuan)移(yi)弧(hu)(hu)和(he)轉(zhuan)移(yi)弧(hu)(hu)同(tong)時并存(cun)，則稱(cheng)之謂聯合型等(deng)離(li)子弧(hu)(hu)。主要用(yong)于微束等(deng)離(li)子弧(hu)(hu)焊(han)和(he)粉末堆焊(han)等(deng)方(fang)面。

 等(deng)離子弧(hu)焊焊接原理見圖6-8.焊槍中的鎢極處于噴嘴的中心位置，形成電弧等離子體的是氬氣，外層保護氣體可用氬氣，也可用氬氣＋氫氣的混合氣。

 等離(li)子(zi)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)設(she)(she)備(bei)(bei)(bei)(bei)分為(wei)手工(gong)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)和(he)自(zi)動(dong)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)兩(liang)大類。手工(gong)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)設(she)(she)備(bei)(bei)(bei)(bei)由焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接電(dian)(dian)源、焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)槍、控(kong)制電(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)、氣路(lu)(lu)(lu)和(he)水路(lu)(lu)(lu)等部分組成(cheng)。自(zi)動(dong)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)設(she)(she)備(bei)(bei)(bei)(bei)則由焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接電(dian)(dian)源、焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)槍、焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接小車（或轉動(dong)胎具(ju)）、控(kong)制電(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)、氣路(lu)(lu)(lu)及水路(lu)(lu)(lu)等部分組成(cheng)。按照焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接電(dian)(dian)流(liu)(liu)的(de)(de)大小，等離(li)子(zi)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接設(she)(she)備(bei)(bei)(bei)(bei)又可分為(wei)大電(dian)(dian)流(liu)(liu)等離(li)子(zi)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)設(she)(she)備(bei)(bei)(bei)(bei)和(he)微束等離(li)子(zi)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)設(she)(she)備(bei)(bei)(bei)(bei)兩(liang)大類。等離(li)子(zi)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)的(de)(de)電(dian)(dian)源采(cai)用具(ju)有陡降外特性(xing)的(de)(de)直流(liu)(liu)電(dian)(dian)源。

等離子弧焊接(jie)與(yu)鎢極氬(ya)弧焊相比具有下列特(te)點：

 ①. 電弧(hu)能量(liang)(liang)集中(zhong)且(qie)溫度(du)高，焊(han)(han)(han)接(jie)過程中(zhong)電弧(hu)穩定，焊(han)(han)(han)接(jie)速度(du)快。可以縮小焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭熱影響(xiang)區且(qie)焊(han)(han)(han)接(jie)變(bian)形(xing)小，還能提高焊(han)(han)(han)縫內在(zai)和外部質量(liang)(liang)，使焊(han)(han)(han)接(jie)頭力學(xue)性能和耐腐蝕性能均優于鎢極氬弧(hu)焊(han)(han)(han)。

 ②. 電(dian)弧(hu)呈圓柱形且(qie)挺直性好(hao)，弧(hu)長變(bian)化對(dui)焊(han)(han)(han)件(jian)表面(mian)加熱(re)點的(de)能量(liang)密度(du)影(ying)響小；不(bu)會由于(yu)弧(hu)長的(de)改變(bian)而影(ying)響焊(han)(han)(han)縫成形。等離子弧(hu)焊(han)(han)(han)噴嘴到焊(han)(han)(han)件(jian)之間距(ju)離高達6.4mm,弧(hu)柱仍不(bu)會飄移。

 ③. 當焊接電流小到0.1A時，電弧(hu)仍能穩(wen)定燃燒，并保持良(liang)好的挺度和方向性。

 ④. 鎢(wu)極縮于噴嘴內(nei)，可減少鎢(wu)極對(dui)焊(han)縫的污染。

 ⑤. 穿透性(xing)等離(li)子弧(hu)焊接時，焊件不開坡口(kou)，背面無(wu)襯墊，可實現單面焊雙面成形。但此時不適宜手(shou)工操作(zuo)，靈活性(xing)不如手(shou)工鎢極(ji)氬弧(hu)焊。

 ⑥. 設備較(jiao)(jiao)復(fu)雜(za)，工藝參數因素多，匹配要(yao)求較(jiao)(jiao)嚴格，噴嘴使(shi)用(yong)壽命較(jiao)(jiao)短且氣(qi)體(ti)耗量(liang)較(jiao)(jiao)大，只宜在室(shi)內焊(han)(han)接(jie)。等離子弧焊(han)(han)與(yu)鎢極氬弧焊(han)(han)一(yi)樣，有手(shou)工操作和機械化操作之(zhi)分；也有不加填充(chong)焊(han)(han)絲與(yu)加填充(chong)焊(han)(han)絲之(zhi)分。

大電流等(deng)離子弧焊接(jie)按焊縫成(cheng)形(xing)機理，可(ke)分為：

 ①. 穿透型(xing)等離子弧焊

 它是以(yi)電弧(hu)在(zai)熔池(chi)前穿透工件形成小(xiao)孔(kong)(kong)(kong)，隨著熱源(yuan)移(yi)動在(zai)小(xiao)孔(kong)(kong)(kong)后形成焊道的(de)一種焊接方(fang)法，又稱穿孔(kong)(kong)(kong)焊或(huo)鎖孔(kong)(kong)(kong)焊。在(zai)焊接厚為2.5~8.0mm的(de)奧(ao)氏體型(xing)不(bu)銹(xiu)鋼時，可以(yi)不(bu)開坡口，不(bu)留間(jian)隙或(huo)留間(jian)隙小(xiao)于0.5mm,依靠小(xiao)孔(kong)(kong)(kong)效應實現(xian)單面(mian)焊雙面(mian)成形。這種焊接方(fang)法，目前只(zhi)適用于平焊位置對接焊。待焊處的(de)正、反兩(liang)面(mian)均通以(yi)保護氣體，收弧(hu)時要(yao)填滿小(xiao)孔(kong)(kong)(kong)。

 ②. 熔透型(xing)等(deng)離子弧焊

 是指這種等離(li)子弧在焊(han)(han)(han)(han)接過程中只熔(rong)(rong)化焊(han)(han)(han)(han)件(jian)而不產生小孔效(xiao)應，焊(han)(han)(han)(han)縫成(cheng)形機理與鎢極氬弧焊(han)(han)(han)(han)類似。有人又稱(cheng)這種方(fang)(fang)法為熔(rong)(rong)入式(shi)或熔(rong)(rong)融法等離(li)子弧焊(han)(han)(han)(han)。這種焊(han)(han)(han)(han)接方(fang)(fang)法主(zhu)要用(yong)于(yu)薄板單面焊(han)(han)(han)(han)雙面成(cheng)形的焊(han)(han)(han)(han)縫或者厚板的多層(ceng)焊(han)(han)(han)(han)。

 大電流(liu)等離(li)(li)子弧焊(han)(han)接(jie)(jie)時，焊(han)(han)接(jie)(jie)參數(shu)(shu)比鎢極(ji)氬(ya)弧焊(han)(han)多，焊(han)(han)接(jie)(jie)參數(shu)(shu)除了焊(han)(han)接(jie)(jie)電流(liu)、電弧電壓外，還有(you)等離(li)(li)子氣(qi)流(liu)、保(bao)護氣(qi)體(ti)(ti)的(de)成(cheng)分、氣(qi)體(ti)(ti)流(liu)量(liang)(liang)以(yi)及噴嘴形(xing)狀和(he)(he)孔徑、長度(du)以(yi)及噴嘴到焊(han)(han)件(jian)距離(li)(li)等。其中(zhong)焊(han)(han)接(jie)(jie)電流(liu)、焊(han)(han)接(jie)(jie)速度(du)和(he)(he)等離(li)(li)子氣(qi)體(ti)(ti)流(liu)量(liang)(liang)的(de)匹配尤為重要，直接(jie)(jie)影(ying)響焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的(de)成(cheng)形(xing)和(he)(he)焊(han)(han)縫表面的(de)質量(liang)(liang)。

 焊(han)(han)接(jie)電(dian)流(liu)(liu)小于(yu)30A的(de)熔(rong)透型(xing)等(deng)離(li)(li)子弧(hu)(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)稱(cheng)為微束等(deng)離(li)(li)子弧(hu)(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)。20世紀70年(nian)代以來，開始用(yong)小電(dian)流(liu)(liu)等(deng)離(li)(li)子弧(hu)(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)接(jie)超(chao)(chao)薄壁件和細絲鋼件等(deng)，焊(han)(han)接(jie)電(dian)流(liu)(liu)可(ke)小到0.2A,焊(han)(han)接(jie)奧(ao)氏體型(xing)不銹鋼件最薄的(de)厚(hou)度可(ke)達0.01mm.微束等(deng)離(li)(li)子弧(hu)(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)接(jie)的(de)特點是通過電(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)的(de)壓縮(suo)，導電(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)柱集(ji)中(zhong)為一條細線，雖然(ran)焊(han)(han)接(jie)電(dian)流(liu)(liu)很(hen)小，電(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)仍(reng)十分穩定，熔(rong)池很(hen)小，熱(re)影響(xiang)區很(hen)窄，它不利用(yong)小孔(kong)效(xiao)應，就能(neng)夠對超(chao)(chao)薄件實現快速焊(han)(han)接(jie)。微束等(deng)離(li)(li)子弧(hu)(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)接(jie)可(ke)以采用(yong)手工操作(zuo)，但為了保證(zheng)焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭的(de)質(zhi)量，應盡可(ke)能(neng)地采用(yong)機械操作(zuo)。

 為了使焊接薄(bo)(bo)壁件(jian)(jian)及超薄(bo)(bo)壁件(jian)(jian)的質量更有保(bao)證(zheng)，目前發展到采(cai)用脈沖等離子弧焊接。它與前面所(suo)述的脈(mo)沖氣體保護焊一樣，可以調節(jie)基值(zhi)電流(liu)、脈(mo)沖電流(liu)、脈(mo)沖寬度和頻率(lv)等(deng)工藝參數。