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。

等離子弧是通過(guo)以下三種(zhong)壓縮作(zuo)用(yong)獲得的：

 ①. 機械(xie)壓(ya)縮，它利用水冷(leng)噴嘴孔道限制弧柱直徑，來提高(gao)弧柱的能(neng)量密度(du)和溫度(du)。

 ②. 熱收(shou)縮(suo)(suo)，由于(yu)水(shui)冷(leng)噴(pen)(pen)嘴(zui)溫(wen)度(du)較(jiao)低，從而(er)在噴(pen)(pen)嘴(zui)內壁建立起一(yi)(yi)層冷(leng)氣膜，迫使弧柱導電(dian)斷面進一(yi)(yi)步減小(xiao)，電(dian)流密度(du)進一(yi)(yi)步提(ti)高，弧柱這種收(shou)縮(suo)(suo)謂(wei)之“熱收(shou)縮(suo)(suo)”，也可(ke)叫做“熱壓縮(suo)(suo)”。

 ③. 磁(ci)收縮(suo)，弧(hu)柱電流(liu)本身產生的磁(ci)場對弧(hu)柱有壓(ya)縮(suo)作用（即(ji)磁(ci)收縮(suo)效應）。電流(liu)密度(du)愈，磁(ci)收縮(suo)作用愈強。

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

 ①. 非轉(zhuan)移(yi)型離子(zi)弧(hu)，鎢極接(jie)電源負極，噴(pen)(pen)(pen)嘴接(jie)電源正極，等離子(zi)弧(hu)體產(chan)生在鎢極與噴(pen)(pen)(pen)嘴之(zhi)間，在離子(zi)氣流壓送下，弧(hu)焰(yan)從噴(pen)(pen)(pen)嘴中噴(pen)(pen)(pen)出，形成等離子(zi)焰(yan)（圖(tu)6-7a)

 ②. 轉(zhuan)(zhuan)移型等離子弧(hu)(hu)(hu)，鎢(wu)極接(jie)(jie)電(dian)源負極，工件接(jie)(jie)電(dian)源正極，等離子弧(hu)(hu)(hu)體產(chan)生于(yu)鎢(wu)極與工件之(zhi)間(jian)（圖6-7b).轉(zhuan)(zhuan)移弧(hu)(hu)(hu)難(nan)以直接(jie)(jie)形成，必須(xu)先(xian)引燃非(fei)轉(zhuan)(zhuan)移弧(hu)(hu)(hu)，然后(hou)才(cai)能過渡到轉(zhuan)(zhuan)移弧(hu)(hu)(hu)，金屬焊接(jie)(jie)、切割幾(ji)乎都是采用轉(zhuan)(zhuan)移型弧(hu)(hu)(hu)，因為(wei)轉(zhuan)(zhuan)移弧(hu)(hu)(hu)能把更多(duo)的(de)熱量(liang)傳(chuan)遞(di)給工件。

 ③. 聯(lian)合型等離(li)子弧，工作時非(fei)轉移弧和轉移弧同時并(bing)存，則(ze)稱之謂聯(lian)合型等離(li)子弧。主(zhu)要用于微(wei)束等離(li)子弧焊和粉末堆焊等方面。

 等離子弧(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)(li)子(zi)弧焊(han)(han)(han)設(she)備(bei)(bei)分為(wei)手(shou)工焊(han)(han)(han)和自(zi)動焊(han)(han)(han)兩(liang)大類。手(shou)工焊(han)(han)(han)設(she)備(bei)(bei)由(you)焊(han)(han)(han)接(jie)電(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)、焊(han)(han)(han)槍(qiang)、控制電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)、氣路(lu)(lu)和水路(lu)(lu)等部分組(zu)成。自(zi)動焊(han)(han)(han)設(she)備(bei)(bei)則由(you)焊(han)(han)(han)接(jie)電(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)、焊(han)(han)(han)槍(qiang)、焊(han)(han)(han)接(jie)小車（或(huo)轉動胎具(ju)）、控制電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)、氣路(lu)(lu)及(ji)水路(lu)(lu)等部分組(zu)成。按照焊(han)(han)(han)接(jie)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)的大小，等離(li)(li)子(zi)弧焊(han)(han)(han)接(jie)設(she)備(bei)(bei)又可分為(wei)大電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)等離(li)(li)子(zi)弧焊(han)(han)(han)設(she)備(bei)(bei)和微束等離(li)(li)子(zi)弧焊(han)(han)(han)設(she)備(bei)(bei)兩(liang)大類。等離(li)(li)子(zi)弧焊(han)(han)(han)的電(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)采用具(ju)有(you)陡降外特(te)性的直流(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)。

等離子弧焊(han)接與鎢極氬弧焊(han)相(xiang)比具有下列特點：

 ①. 電(dian)弧(hu)能(neng)(neng)量集中(zhong)且溫度(du)高(gao)，焊接(jie)過(guo)程(cheng)中(zhong)電(dian)弧(hu)穩定，焊接(jie)速度(du)快(kuai)。可以縮小(xiao)焊接(jie)接(jie)頭(tou)熱(re)影響區且焊接(jie)變形(xing)小(xiao)，還(huan)能(neng)(neng)提(ti)高(gao)焊縫內在和外(wai)部質(zhi)量，使焊接(jie)頭(tou)力學性(xing)能(neng)(neng)和耐腐蝕(shi)性(xing)能(neng)(neng)均優于鎢(wu)極氬弧(hu)焊。

 ②. 電弧(hu)(hu)呈圓柱形且挺直性(xing)好，弧(hu)(hu)長變(bian)化對焊(han)(han)件表面加熱點的(de)(de)能量密度影響小；不會由于弧(hu)(hu)長的(de)(de)改(gai)變(bian)而影響焊(han)(han)縫(feng)成形。等離子弧(hu)(hu)焊(han)(han)噴嘴(zui)到(dao)焊(han)(han)件之間距離高達6.4mm,弧(hu)(hu)柱仍不會飄(piao)移(yi)。

 ③. 當焊接(jie)電流小到(dao)0.1A時，電弧(hu)仍能穩定燃燒(shao)，并保持良好的挺度和方(fang)向性。

 ④. 鎢極(ji)縮于噴嘴內，可(ke)減少(shao)鎢極(ji)對焊(han)縫的污染。

 ⑤. 穿透性等(deng)離(li)子(zi)弧(hu)焊(han)接(jie)時，焊(han)件(jian)不開坡口，背(bei)面(mian)無襯(chen)墊(dian)，可實現單面(mian)焊(han)雙面(mian)成形(xing)。但此時不適宜手工(gong)操作，靈(ling)活性不如手工(gong)鎢極氬(ya)弧(hu)焊(han)。

 ⑥. 設備較復雜(za)，工藝參(can)數因素多(duo)，匹配要(yao)求(qiu)較嚴格，噴嘴使用壽(shou)命較短(duan)且(qie)氣(qi)體耗量較大，只宜在(zai)室(shi)內焊(han)接。等離子弧焊(han)與鎢極(ji)氬弧焊(han)一樣，有手工操作(zuo)和機械化(hua)操作(zuo)之分；也有不(bu)加(jia)填充(chong)焊(han)絲與加(jia)填充(chong)焊(han)絲之分。

大(da)電流等離子弧(hu)焊(han)接按焊(han)縫成形機理，可分(fen)為(wei)：

 ①. 穿透型等離子弧焊

 它是以(yi)(yi)電弧在(zai)(zai)熔池前穿(chuan)(chuan)透工件(jian)形(xing)成(cheng)小孔，隨著熱(re)源移動在(zai)(zai)小孔后形(xing)成(cheng)焊(han)(han)(han)(han)道的(de)一種焊(han)(han)(han)(han)接方法(fa)，又稱穿(chuan)(chuan)孔焊(han)(han)(han)(han)或鎖(suo)孔焊(han)(han)(han)(han)。在(zai)(zai)焊(han)(han)(han)(han)接厚為2.5~8.0mm的(de)奧氏體型不銹鋼時，可以(yi)(yi)不開坡(po)口(kou)，不留(liu)間隙或留(liu)間隙小于(yu)0.5mm,依靠小孔效應實現單(dan)面(mian)焊(han)(han)(han)(han)雙(shuang)面(mian)成(cheng)形(xing)。這種焊(han)(han)(han)(han)接方法(fa)，目(mu)前只(zhi)適用(yong)于(yu)平焊(han)(han)(han)(han)位(wei)置對接焊(han)(han)(han)(han)。待(dai)焊(han)(han)(han)(han)處的(de)正、反兩面(mian)均通以(yi)(yi)保護氣體，收弧時要填滿小孔。

 ②. 熔透型等離子弧焊

 是指這(zhe)(zhe)種(zhong)等離子(zi)(zi)弧(hu)在焊(han)(han)接(jie)過程(cheng)中(zhong)只熔化(hua)焊(han)(han)件而不(bu)產生小孔效應，焊(han)(han)縫(feng)成形(xing)(xing)機理與(yu)鎢極氬弧(hu)焊(han)(han)類似。有人又稱這(zhe)(zhe)種(zhong)方法(fa)為熔入(ru)式(shi)或(huo)熔融法(fa)等離子(zi)(zi)弧(hu)焊(han)(han)。這(zhe)(zhe)種(zhong)焊(han)(han)接(jie)方法(fa)主要用(yong)于薄板(ban)單面(mian)焊(han)(han)雙面(mian)成形(xing)(xing)的焊(han)(han)縫(feng)或(huo)者(zhe)厚板(ban)的多層焊(han)(han)。

 大電流(liu)(liu)等離(li)子(zi)弧焊(han)(han)(han)(han)接(jie)時，焊(han)(han)(han)(han)接(jie)參數比鎢極氬弧焊(han)(han)(han)(han)多，焊(han)(han)(han)(han)接(jie)參數除了(le)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)電流(liu)(liu)、電弧電壓外，還有(you)等離(li)子(zi)氣(qi)流(liu)(liu)、保護氣(qi)體的成分、氣(qi)體流(liu)(liu)量以及(ji)噴嘴形狀和孔徑、長度以及(ji)噴嘴到焊(han)(han)(han)(han)件距(ju)離(li)等。其(qi)中(zhong)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)電流(liu)(liu)、焊(han)(han)(han)(han)接(jie)速度和等離(li)子(zi)氣(qi)體流(liu)(liu)量的匹配尤為重要，直接(jie)影響焊(han)(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭的成形和焊(han)(han)(han)(han)縫表(biao)面的質(zhi)量。

 焊(han)接(jie)(jie)電(dian)流(liu)小于(yu)30A的(de)熔(rong)透(tou)型(xing)等離(li)子(zi)(zi)弧(hu)焊(han)稱為微束等離(li)子(zi)(zi)弧(hu)焊(han)。20世紀70年(nian)代(dai)以來，開始用小電(dian)流(liu)等離(li)子(zi)(zi)弧(hu)焊(han)接(jie)(jie)超薄(bo)壁件(jian)和細絲鋼(gang)件(jian)等，焊(han)接(jie)(jie)電(dian)流(liu)可(ke)小到0.2A,焊(han)接(jie)(jie)奧氏體型(xing)不(bu)銹鋼(gang)件(jian)最薄(bo)的(de)厚度可(ke)達(da)0.01mm.微束等離(li)子(zi)(zi)弧(hu)焊(han)接(jie)(jie)的(de)特點是通(tong)過電(dian)弧(hu)的(de)壓(ya)縮，導電(dian)弧(hu)柱集中為一(yi)條細線，雖然焊(han)接(jie)(jie)電(dian)流(liu)很(hen)小，電(dian)弧(hu)仍(reng)十(shi)分(fen)穩定，熔(rong)池(chi)很(hen)小，熱(re)影響區很(hen)窄，它不(bu)利用小孔效應(ying)，就(jiu)能(neng)夠對超薄(bo)件(jian)實現(xian)快(kuai)速焊(han)接(jie)(jie)。微束等離(li)子(zi)(zi)弧(hu)焊(han)接(jie)(jie)可(ke)以采用手(shou)工操(cao)作，但為了保證(zheng)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的(de)質量，應(ying)盡可(ke)能(neng)地采用機械操(cao)作。

 為(wei)了使焊(han)接(jie)薄壁件及(ji)超薄壁件的質量更有保證，目前發展到采用(yong)脈(mo)沖等離(li)子弧(hu)焊(han)接(jie)。它與前面所述的脈沖氣(qi)體保護焊(han)一(yi)樣，可以調節基值電(dian)流、脈沖電(dian)流、脈沖寬度和頻率等工藝參(can)數。