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(deng)離子弧是通過以下三種(zhong)壓縮作用獲得的：

 ①. 機械壓縮，它利用水冷(leng)噴嘴孔道限制(zhi)弧柱直(zhi)徑，來提高(gao)弧柱的能量密度和溫度。

 ②. 熱收(shou)(shou)縮(suo)，由于水(shui)冷噴(pen)嘴溫度較低，從而在噴(pen)嘴內壁(bi)建立起(qi)一(yi)(yi)層(ceng)冷氣膜，迫使弧(hu)柱導電斷面進一(yi)(yi)步減小，電流密度進一(yi)(yi)步提高，弧(hu)柱這種收(shou)(shou)縮(suo)謂之“熱收(shou)(shou)縮(suo)”，也可(ke)叫做“熱壓縮(suo)”。

 ③. 磁(ci)(ci)收(shou)縮(suo)(suo)，弧(hu)(hu)柱電(dian)流本(ben)身產生的磁(ci)(ci)場(chang)對弧(hu)(hu)柱有壓(ya)縮(suo)(suo)作用（即磁(ci)(ci)收(shou)縮(suo)(suo)效應）。電(dian)流密度愈，磁(ci)(ci)收(shou)縮(suo)(suo)作用愈強。

按電源聯接方式，等離子弧有非轉移型(xing)、轉移型(xing)和聯合型(xing)三種形式：

 ①. 非轉移型離(li)子弧，鎢極接(jie)電源負極，噴(pen)(pen)嘴接(jie)電源正(zheng)極，等離(li)子弧體產生在鎢極與噴(pen)(pen)嘴之間，在離(li)子氣流壓送下，弧焰從(cong)噴(pen)(pen)嘴中噴(pen)(pen)出，形成(cheng)等離(li)子焰（圖6-7a)

 ②. 轉(zhuan)移(yi)(yi)型等離子弧(hu)(hu)，鎢(wu)極接(jie)電源(yuan)負(fu)極，工件接(jie)電源(yuan)正極，等離子弧(hu)(hu)體產生(sheng)于鎢(wu)極與工件之間（圖6-7b).轉(zhuan)移(yi)(yi)弧(hu)(hu)難以(yi)直接(jie)形成，必須先引燃非(fei)轉(zhuan)移(yi)(yi)弧(hu)(hu)，然后才能(neng)過渡到轉(zhuan)移(yi)(yi)弧(hu)(hu)，金屬焊接(jie)、切割幾乎都是(shi)采用(yong)轉(zhuan)移(yi)(yi)型弧(hu)(hu)，因為(wei)轉(zhuan)移(yi)(yi)弧(hu)(hu)能(neng)把更(geng)多的熱量(liang)傳遞給工件。

 ③. 聯合(he)型(xing)(xing)等(deng)離子(zi)弧，工作時非(fei)轉移弧和轉移弧同時并存，則稱(cheng)之謂聯合(he)型(xing)(xing)等(deng)離子(zi)弧。主要用于微(wei)束等(deng)離子(zi)弧焊和粉末堆焊等(deng)方面。

 等離子弧焊焊接原理見圖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(deng)(deng)離(li)(li)子弧(hu)焊設(she)(she)備(bei)分(fen)為(wei)手工焊和(he)(he)自動(dong)焊兩大(da)(da)(da)類(lei)。手工焊設(she)(she)備(bei)由(you)焊接電源、焊槍(qiang)、控制(zhi)電路(lu)、氣(qi)路(lu)和(he)(he)水路(lu)等(deng)(deng)部分(fen)組成。自動(dong)焊設(she)(she)備(bei)則由(you)焊接電源、焊槍(qiang)、焊接小車（或轉(zhuan)動(dong)胎具(ju)）、控制(zhi)電路(lu)、氣(qi)路(lu)及水路(lu)等(deng)(deng)部分(fen)組成。按照焊接電流(liu)(liu)的大(da)(da)(da)小，等(deng)(deng)離(li)(li)子弧(hu)焊接設(she)(she)備(bei)又可分(fen)為(wei)大(da)(da)(da)電流(liu)(liu)等(deng)(deng)離(li)(li)子弧(hu)焊設(she)(she)備(bei)和(he)(he)微束(shu)等(deng)(deng)離(li)(li)子弧(hu)焊設(she)(she)備(bei)兩大(da)(da)(da)類(lei)。等(deng)(deng)離(li)(li)子弧(hu)焊的電源采用具(ju)有(you)陡降外特性的直流(liu)(liu)電源。

等離子弧焊接與鎢極氬弧焊相比(bi)具(ju)有下列(lie)特點：

 ①. 電(dian)弧(hu)能量集中且溫度(du)(du)高(gao)(gao)，焊(han)(han)接(jie)過程(cheng)中電(dian)弧(hu)穩定(ding)，焊(han)(han)接(jie)速度(du)(du)快(kuai)。可以縮小焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭熱(re)影響區且焊(han)(han)接(jie)變形小，還能提高(gao)(gao)焊(han)(han)縫內在(zai)和(he)外部(bu)質量，使焊(han)(han)接(jie)頭力(li)學性(xing)(xing)能和(he)耐腐(fu)蝕性(xing)(xing)能均優于鎢極(ji)氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)。

 ②. 電(dian)弧(hu)(hu)呈圓柱形(xing)(xing)且挺直性好，弧(hu)(hu)長(chang)變化對焊(han)件表面(mian)加熱(re)點(dian)的(de)能(neng)量密度影響小；不(bu)會由于弧(hu)(hu)長(chang)的(de)改(gai)變而影響焊(han)縫成形(xing)(xing)。等(deng)離(li)子弧(hu)(hu)焊(han)噴嘴到焊(han)件之間距離(li)高達(da)6.4mm,弧(hu)(hu)柱仍不(bu)會飄移(yi)。

 ③. 當焊(han)接電流小(xiao)到0.1A時，電弧仍能穩(wen)定燃燒(shao)，并保(bao)持良好的挺度和方向性。

 ④. 鎢(wu)極縮于(yu)噴嘴內，可(ke)減少鎢(wu)極對焊縫的污(wu)染。

 ⑤. 穿透性(xing)等離子弧焊接時，焊件不(bu)開坡(po)口，背面(mian)(mian)無襯墊(dian)，可實現單(dan)面(mian)(mian)焊雙面(mian)(mian)成形。但(dan)此時不(bu)適宜手(shou)工操(cao)作，靈(ling)活性(xing)不(bu)如手(shou)工鎢極氬弧焊。

 ⑥. 設備較(jiao)復雜，工(gong)藝參數因素多，匹配要求較(jiao)嚴(yan)格，噴嘴使用壽(shou)命較(jiao)短且氣體耗(hao)量(liang)較(jiao)大(da)，只(zhi)宜在(zai)室(shi)內焊(han)接。等離(li)子(zi)弧焊(han)與(yu)鎢極氬弧焊(han)一樣，有手工(gong)操作和機械化操作之(zhi)分；也有不加(jia)填充焊(han)絲與(yu)加(jia)填充焊(han)絲之(zhi)分。

大(da)電流等離子(zi)弧(hu)焊接按焊縫成(cheng)形機(ji)理，可分為(wei)：

 ①. 穿透型等離子(zi)弧焊

 它是(shi)以電弧(hu)在(zai)熔池前穿透工件形成小孔，隨著熱源移動在(zai)小孔后形成焊(han)(han)(han)(han)道(dao)的一(yi)種焊(han)(han)(han)(han)接方法，又(you)稱(cheng)穿孔焊(han)(han)(han)(han)或鎖孔焊(han)(han)(han)(han)。在(zai)焊(han)(han)(han)(han)接厚為(wei)2.5~8.0mm的奧氏體型不(bu)銹鋼時，可以不(bu)開坡口，不(bu)留間(jian)隙或留間(jian)隙小于(yu)0.5mm,依(yi)靠小孔效應實現單面焊(han)(han)(han)(han)雙(shuang)面成形。這(zhe)種焊(han)(han)(han)(han)接方法，目前只適用于(yu)平焊(han)(han)(han)(han)位(wei)置(zhi)對接焊(han)(han)(han)(han)。待焊(han)(han)(han)(han)處的正、反兩面均(jun)通(tong)以保護氣體，收弧(hu)時要(yao)填滿小孔。

 ②. 熔(rong)透型等離(li)子(zi)弧焊

 是指這(zhe)種(zhong)等離(li)子弧在焊(han)接過程中只熔(rong)化(hua)焊(han)件而不產(chan)生小孔效應(ying)，焊(han)縫成(cheng)形機理與鎢極(ji)氬(ya)弧焊(han)類(lei)似。有人又稱這(zhe)種(zhong)方法(fa)為熔(rong)入式或熔(rong)融法(fa)等離(li)子弧焊(han)。這(zhe)種(zhong)焊(han)接方法(fa)主要用于薄板單面焊(han)雙面成(cheng)形的焊(han)縫或者厚板的多(duo)層焊(han)。

 大電(dian)流(liu)(liu)等(deng)(deng)離子弧焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)時，焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)參(can)數比鎢極氬弧焊(han)(han)(han)多，焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)參(can)數除了焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)電(dian)流(liu)(liu)、電(dian)弧電(dian)壓外，還有等(deng)(deng)離子氣(qi)流(liu)(liu)、保護氣(qi)體的(de)成(cheng)分、氣(qi)體流(liu)(liu)量以及噴(pen)嘴形狀和(he)孔徑、長度(du)以及噴(pen)嘴到焊(han)(han)(han)件距離等(deng)(deng)。其(qi)中(zhong)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)電(dian)流(liu)(liu)、焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)速度(du)和(he)等(deng)(deng)離子氣(qi)體流(liu)(liu)量的(de)匹(pi)配尤為重要，直(zhi)接(jie)(jie)影響焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的(de)成(cheng)形和(he)焊(han)(han)(han)縫表面的(de)質量。

 焊(han)接電流小于30A的(de)(de)熔(rong)(rong)透型(xing)等(deng)(deng)離子弧(hu)(hu)焊(han)稱為(wei)微(wei)束等(deng)(deng)離子弧(hu)(hu)焊(han)。20世紀70年(nian)代(dai)以來，開始用(yong)小電流等(deng)(deng)離子弧(hu)(hu)焊(han)接超薄壁件和細絲鋼件等(deng)(deng)，焊(han)接電流可(ke)小到0.2A,焊(han)接奧氏體型(xing)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼件最薄的(de)(de)厚度可(ke)達0.01mm.微(wei)束等(deng)(deng)離子弧(hu)(hu)焊(han)接的(de)(de)特點是通過電弧(hu)(hu)的(de)(de)壓縮，導電弧(hu)(hu)柱集(ji)中為(wei)一(yi)條細線，雖然焊(han)接電流很(hen)小，電弧(hu)(hu)仍(reng)十分穩定(ding)，熔(rong)(rong)池很(hen)小，熱影響(xiang)區很(hen)窄，它(ta)不(bu)(bu)利(li)用(yong)小孔效應，就能(neng)(neng)夠對超薄件實現快速(su)焊(han)接。微(wei)束等(deng)(deng)離子弧(hu)(hu)焊(han)接可(ke)以采(cai)用(yong)手工(gong)操作，但(dan)為(wei)了(le)保證焊(han)接接頭的(de)(de)質(zhi)量，應盡可(ke)能(neng)(neng)地采(cai)用(yong)機械操作。

 為了使焊接薄(bo)壁件(jian)及超薄(bo)壁件(jian)的(de)質量更有保證，目前發展到采(cai)用脈(mo)沖(chong)等離(li)子弧焊接。它與(yu)前(qian)面所述的脈沖(chong)氣體保護焊一(yi)樣，可以(yi)調節基(ji)值電流、脈沖(chong)電流、脈沖(chong)寬度(du)和頻(pin)率等工藝參數。