等(deng)離子(zi)弧焊接是借(jie)助于(yu)水冷噴嘴對(dui)電(dian)弧的拘束(shu)作用，從而獲得較高能量密度(du)的等(deng)離子(zi)弧進行焊接的方(fang)法。
1. 電(dian)弧(hu)能量集中且溫(wen)度高(gao)，焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)過(guo)程中電(dian)弧(hu)穩(wen)定，焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)速(su)度快。可以縮小焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭熱影響區(qu)且焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)變形小，還(huan)能提高(gao)焊(han)(han)縫(feng)內在和(he)外部質量，使(shi)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭力學性能和(he)耐蝕性均優(you)于鎢極(ji)氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)。
2. 電(dian)弧呈(cheng)圓(yuan)柱(zhu)形且挺直性好，弧長變化(hua)對焊件表面加熱點的能量密度影(ying)響小，不(bu)會由于(yu)弧長的改變而影(ying)響焊縫成形。等離(li)子弧焊噴嘴到焊件之間距離(li)高達6.4mm，弧柱(zhu)仍不(bu)會飄移。
3. 當焊接電流減小到0.1A時，電弧仍能穩(wen)定燃燒，并(bing)保(bao)持良好的挺度(du)和方向性。
4. 鎢極縮于(yu)噴嘴內，可(ke)減少鎢極對焊(han)縫(feng)的(de)污染。
5. 穿透性等離子弧(hu)焊(han)(han)接時，焊(han)(han)件不(bu)開(kai)坡口(kou)，背面無(wu)襯墊(dian)，可實(shi)現單面焊(han)(han)雙面成形。但此(ci)時不(bu)適(shi)宜手工操作，靈活(huo)性不(bu)如手工鎢極氬弧(hu)焊(han)(han)。
6. 設備較(jiao)復雜，工藝參數多(duo)，匹(pi)配要求較(jiao)嚴格，噴嘴使用(yong)壽命較(jiao)短且氣體(ti)耗量(liang)較(jiao)大，只宜在室內(nei)焊接。
等離子弧焊(han)與(yu)鎢極氬弧焊(han)一樣，有(you)手工操作(zuo)和(he)機械操作(zuo)之(zhi)分(fen)；也有(you)不加填(tian)(tian)充焊(han)絲與(yu)加填(tian)(tian)充焊(han)絲之(zhi)分(fen)。
等(deng)離子弧焊(han)接(jie)按焊(han)縫成形(xing)機理，可分為(wei)：
1. 大電流等(deng)離(li)子(zi)弧焊接(jie)
大電(dian)流等離子弧焊接分穿(chuan)透型和熔透型兩種方法：
a. 穿透型等離子弧(hu)焊(han)
它是以電弧在熔(rong)池前(qian)穿(chuan)透(tou)工件(jian)形成小孔，隨著(zhu)熱源移動(dong)在小孔后形成焊道的一種焊接方(fang)法，又(you)稱穿(chuan)孔焊或鎖孔焊。
在焊(han)(han)接(jie)(jie)厚度大于2.0mm以(yi)上(shang)的(de)奧(ao)氏體(ti)型不銹(xiu)鋼焊(han)(han)件時，利用高(gao)溫等(deng)(deng)離(li)(li)子弧將焊(han)(han)件待焊(han)(han)處(chu)(chu)加(jia)熱熔化(hua)至(zhi)燒穿，如(ru)果焊(han)(han)接(jie)(jie)參數(shu)調(diao)節(jie)適當，可(ke)(ke)以(yi)穿透(tou)工件形成小(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)孔(kong)(kong)。此小(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)孔(kong)(kong)面積較(jiao)小(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)，熔化(hua)金屬靠表面張力托住而(er)不至(zhi)于從(cong)小(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)孔(kong)(kong)中(zhong)跌落，這就是等(deng)(deng)離(li)(li)子弧焊(han)(han)接(jie)(jie)小(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)孔(kong)(kong)效(xiao)應。在焊(han)(han)接(jie)(jie)厚2.5～8.0mm的(de)奧(ao)氏體(ti)型不銹(xiu)鋼板時，可(ke)(ke)以(yi)不開(kai)坡口，不留間(jian)隙(xi)或留間(jian)隙(xi)小(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)于0.5mm，依靠小(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)孔(kong)(kong)效(xiao)應實現單面焊(han)(han)雙面成形。這種焊(han)(han)接(jie)(jie)方(fang)法，目前只適用平焊(han)(han)位(wei)置對接(jie)(jie)焊(han)(han)。待焊(han)(han)處(chu)(chu)的(de)正(zheng)、反面均(jun)通保護氣體(ti)，收(shou)弧時要(yao)填滿小(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)孔(kong)(kong)。填滿小(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)孔(kong)(kong)主要(yao)靠焊(han)(han)接(jie)(jie)電流和離(li)(li)子流氣流同時衰減或先后衰減，才能消除弧坑和下凹坑。
b. 熔透型等離(li)子弧焊
這種(zhong)等離子弧在(zai)焊接過(guo)程(cheng)中只熔(rong)化焊件(jian)而不產生(sheng)小孔效應，焊縫成形機理與鎢極(ji)氬(ya)弧焊類(lei)似。有人(ren)稱這種(zhong)方法為熔(rong)入式(shi)或熔(rong)融式(shi)等離子弧焊。
這種(zhong)焊(han)(han)接方法主要用于薄板(ban)單面焊(han)(han)雙面成(cheng)形的焊(han)(han)縫或(huo)者(zhe)厚板(ban)多(duo)層焊(han)(han)。
大電流等(deng)離子(zi)弧焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)時，焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)參(can)數(shu)比鎢(wu)極(ji)氬弧焊(han)(han)多，焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)參(can)數(shu)除了焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)電流、電弧電壓(ya)外(wai)，還有等(deng)離子(zi)氣流、保護(hu)氣體(ti)(ti)的成分、氣體(ti)(ti)流量以及噴嘴形(xing)狀和(he)孔徑、長度以及噴嘴到焊(han)(han)件距離等(deng)。其中，焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)電流、焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)速度和(he)等(deng)離子(zi)氣體(ti)(ti)流量的匹配尤為重要，直接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)影響焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)的成形(xing)和(he)焊(han)(han)縫表面的質量。
表3-40、表3-41為穿透型和熔透型等離子弧焊接奧氏體(ti)不銹鋼的焊接參數。
2. 微束等離子弧(hu)焊接(jie)及脈沖等離子弧(hu)焊接(jie)
焊接電流小于30A的熔透型等離子弧焊稱為微束等離子弧焊。從20世紀70年代開始用小電流等離子弧焊接超薄壁件和細絲鋼等，焊接電流可小到0.2A，焊接奧氏體型不銹鋼件最薄的厚度為0.01mm。微束等離子弧焊接的特點是通過電弧的壓縮，導致電弧柱集中為一條細線，雖然焊接電流很小，電弧仍十分穩定，熔池很小，熱影響區很窄，它不利用小孔效應，就能夠對超薄件實現快速焊接。
與大電流等離子弧焊一樣，微束等離子電弧也是靠水冷式焊槍（即等離子弧發生器）產生的。焊槍是關鍵部件，電極和噴嘴的孔都很細小，所用離子氣流較小，一般均用純氬。焊接奧氏體型不銹鋼時，保護氣體有氬加氫［φ（H2）＝2％～8％］的混合氣體，這對防止金屬的氧化有很好的效果，同時也提高熱效率，并使弧柱收縮得更細。
微束等(deng)離子弧(hu)焊接(jie)可以采(cai)用手(shou)工操(cao)作，但為了(le)保證焊接(jie)接(jie)的(de)質量，應盡可能地采(cai)用機(ji)械操(cao)作。厚(hou)度小于(yu)0.8mm的(de)焊接(jie)接(jie)頭設計與裝配要求(qiu)如(ru)圖3-46所(suo)示和見表3-43。表3-44為微束等(deng)離子弧(hu)焊接(jie)奧(ao)氏體(ti)型不銹(xiu)鋼的(de)焊接(jie)參數(shu)，僅供參考。
為了(le)使焊(han)(han)接(jie)薄壁(bi)件(jian)及超(chao)薄壁(bi)件(jian)的質量更有保(bao)證，目前發展到采用脈沖(chong)(chong)等離子(zi)弧焊(han)(han)接(jie)。它與前面所述(shu)的脈沖(chong)(chong)氣(qi)體保(bao)護焊(han)(han)一樣，可以調(diao)節基值(zhi)電流、脈沖(chong)(chong)電流、脈沖(chong)(chong)寬度和頻率等焊(han)(han)接(jie)參數。
