等(deng)離(li)子(zi)弧(hu)焊接是借(jie)助于水冷噴嘴對(dui)電(dian)弧(hu)的拘束(shu)作用，從(cong)而獲得(de)較高能量密度(du)的等(deng)離(li)子(zi)弧(hu)進行(xing)焊接的方法。
1. 電弧能量(liang)(liang)集(ji)中且(qie)溫度高，焊(han)接(jie)過程中電弧穩定，焊(han)接(jie)速度快。可以縮小焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)熱影響區且(qie)焊(han)接(jie)變形小，還能提高焊(han)縫內在和(he)外部質量(liang)(liang)，使焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)力學性能和(he)耐蝕性均優(you)于鎢極氬弧焊(han)。
2. 電(dian)弧呈圓柱(zhu)(zhu)形(xing)且挺直性好(hao)，弧長變化對(dui)焊件表(biao)面加(jia)熱點的(de)能(neng)量密度(du)影(ying)(ying)響(xiang)小，不(bu)會由(you)于弧長的(de)改變而影(ying)(ying)響(xiang)焊縫成形(xing)。等離子弧焊噴嘴到焊件之(zhi)間距離高(gao)達(da)6.4mm，弧柱(zhu)(zhu)仍(reng)不(bu)會飄移。
3. 當焊接電(dian)(dian)流減(jian)小到0.1A時，電(dian)(dian)弧仍能穩定燃(ran)燒，并保持(chi)良好的(de)挺(ting)度和方向性。
4. 鎢極縮于噴嘴內，可(ke)減少(shao)鎢極對焊縫的污(wu)染。
5. 穿透(tou)性(xing)等離子(zi)弧焊接時，焊件不開坡(po)口，背面無襯墊，可(ke)實現(xian)單面焊雙面成形。但此時不適宜手工(gong)操作，靈活性(xing)不如手工(gong)鎢極氬弧焊。
6. 設備較復雜(za)，工藝參數多，匹(pi)配要求較嚴格，噴(pen)嘴使用(yong)壽(shou)命較短且氣體耗量較大，只宜在室內(nei)焊(han)接。
等離子弧(hu)(hu)焊(han)與鎢極(ji)氬弧(hu)(hu)焊(han)一(yi)樣，有(you)手工操作和(he)機械操作之(zhi)分；也有(you)不加填充焊(han)絲與加填充焊(han)絲之(zhi)分。
等離子弧焊接(jie)按焊縫成形機(ji)理，可(ke)分(fen)為(wei)：
1. 大電流等離(li)子(zi)弧焊接
大電流等離子弧焊接分(fen)穿透(tou)(tou)型和熔透(tou)(tou)型兩種方法：
a. 穿透(tou)型等離子弧焊(han)
它是(shi)以電弧在熔池前穿(chuan)透(tou)工件形(xing)成(cheng)小孔(kong)(kong)，隨著熱源移動在小孔(kong)(kong)后形(xing)成(cheng)焊(han)道的(de)一種焊(han)接方(fang)法，又稱穿(chuan)孔(kong)(kong)焊(han)或鎖孔(kong)(kong)焊(han)。
在焊(han)(han)(han)(han)接(jie)厚度大于(yu)(yu)2.0mm以(yi)(yi)上(shang)的奧氏(shi)體(ti)型(xing)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼焊(han)(han)(han)(han)件(jian)時(shi)(shi)，利(li)用(yong)高(gao)溫等離子弧(hu)(hu)將焊(han)(han)(han)(han)件(jian)待(dai)焊(han)(han)(han)(han)處(chu)加熱(re)熔化至燒穿，如果(guo)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)參數調節適當，可以(yi)(yi)穿透(tou)工件(jian)形(xing)成(cheng)小(xiao)孔。此小(xiao)孔面(mian)積較(jiao)小(xiao)，熔化金屬(shu)靠表面(mian)張力托住(zhu)而不(bu)(bu)至于(yu)(yu)從小(xiao)孔中跌落，這就(jiu)是等離子弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)小(xiao)孔效應。在焊(han)(han)(han)(han)接(jie)厚2.5～8.0mm的奧氏(shi)體(ti)型(xing)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼板時(shi)(shi)，可以(yi)(yi)不(bu)(bu)開坡口，不(bu)(bu)留(liu)(liu)間隙(xi)或(huo)留(liu)(liu)間隙(xi)小(xiao)于(yu)(yu)0.5mm，依(yi)靠小(xiao)孔效應實現(xian)單面(mian)焊(han)(han)(han)(han)雙(shuang)面(mian)成(cheng)形(xing)。這種焊(han)(han)(han)(han)接(jie)方(fang)法，目前只適用(yong)平焊(han)(han)(han)(han)位置對(dui)接(jie)焊(han)(han)(han)(han)。待(dai)焊(han)(han)(han)(han)處(chu)的正、反面(mian)均(jun)通保護氣(qi)體(ti)，收(shou)弧(hu)(hu)時(shi)(shi)要(yao)(yao)填滿(man)(man)小(xiao)孔。填滿(man)(man)小(xiao)孔主(zhu)要(yao)(yao)靠焊(han)(han)(han)(han)接(jie)電流和離子流氣(qi)流同時(shi)(shi)衰減或(huo)先后衰減，才能消除弧(hu)(hu)坑(keng)和下(xia)凹坑(keng)。
b. 熔透型等離子弧焊
這(zhe)種(zhong)等(deng)離(li)子(zi)弧在焊(han)(han)接(jie)過(guo)程中只熔(rong)化焊(han)(han)件而不產生小孔效應(ying)，焊(han)(han)縫(feng)成(cheng)形(xing)機理與鎢極氬(ya)弧焊(han)(han)類似。有人(ren)稱這(zhe)種(zhong)方法為(wei)熔(rong)入式或熔(rong)融式等(deng)離(li)子(zi)弧焊(han)(han)。
這種焊接(jie)方法主要用于(yu)薄板單面焊雙面成形的(de)焊縫(feng)或者厚板多層焊。
大電(dian)(dian)流(liu)等(deng)離(li)(li)子弧焊接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)時，焊接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)參數比鎢極氬(ya)弧焊多，焊接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)參數除(chu)了焊接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)電(dian)(dian)流(liu)、電(dian)(dian)弧電(dian)(dian)壓外，還(huan)有等(deng)離(li)(li)子氣(qi)流(liu)、保護氣(qi)體的(de)(de)成分、氣(qi)體流(liu)量(liang)以(yi)及噴(pen)嘴(zui)形狀和孔徑、長度以(yi)及噴(pen)嘴(zui)到(dao)焊件(jian)距離(li)(li)等(deng)。其中，焊接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)電(dian)(dian)流(liu)、焊接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)速度和等(deng)離(li)(li)子氣(qi)體流(liu)量(liang)的(de)(de)匹配(pei)尤為重要，直接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)影響(xiang)焊接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭的(de)(de)成形和焊縫表面(mian)的(de)(de)質量(liang)。
表3-40、表3-41為穿透型和熔透型等離子弧焊接奧氏體不銹鋼的焊接參數。
2. 微束等(deng)離(li)子(zi)弧焊(han)接及脈沖等(deng)離(li)子(zi)弧焊(han)接
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(wei)束(shu)等離(li)子弧(hu)焊(han)接(jie)可以采用手工操作(zuo)，但為了(le)保證焊(han)接(jie)接(jie)的質量(liang)，應盡可能地采用機械操作(zuo)。厚度(du)小(xiao)于0.8mm的焊(han)接(jie)接(jie)頭設計與裝配要求如圖(tu)3-46所示和(he)見表3-43。表3-44為微(wei)束(shu)等離(li)子弧(hu)焊(han)接(jie)奧氏體(ti)型不銹鋼(gang)的焊(han)接(jie)參數，僅供(gong)參考。
為了使焊接(jie)薄壁件及超薄壁件的質量更有(you)保證，目前發展到采用脈(mo)(mo)(mo)沖(chong)(chong)等離子弧焊接(jie)。它與前面(mian)所述的脈(mo)(mo)(mo)沖(chong)(chong)氣體保護焊一(yi)樣，可以調節基值電流、脈(mo)(mo)(mo)沖(chong)(chong)電流、脈(mo)(mo)(mo)沖(chong)(chong)寬度和頻率(lv)等焊接(jie)參數。
