等(deng)離子弧焊(han)接是借助于水冷噴嘴(zui)對電(dian)弧的(de)拘束作用，從(cong)而獲得較高能量密度(du)的(de)等(deng)離子弧進(jin)行焊(han)接的(de)方(fang)法。
1. 電弧能量集(ji)中且(qie)(qie)溫度(du)高，焊接(jie)過程(cheng)中電弧穩定，焊接(jie)速度(du)快。可以縮小(xiao)焊接(jie)接(jie)頭熱影響區且(qie)(qie)焊接(jie)變形(xing)小(xiao)，還能提高焊縫內在和外部質量，使焊接(jie)接(jie)頭力(li)學(xue)性能和耐蝕(shi)性均優(you)于鎢極氬弧焊。
2. 電弧呈(cheng)圓柱形且挺直性好，弧長變(bian)化對焊(han)件表面(mian)加(jia)熱點(dian)的能量密度影(ying)(ying)響(xiang)小(xiao)，不會(hui)(hui)由于(yu)弧長的改變(bian)而影(ying)(ying)響(xiang)焊(han)縫(feng)成形。等離(li)子(zi)弧焊(han)噴嘴到(dao)焊(han)件之間距(ju)離(li)高(gao)達6.4mm，弧柱仍(reng)不會(hui)(hui)飄移(yi)。
3. 當焊接電流減(jian)小到0.1A時，電弧仍能穩(wen)定燃(ran)燒，并保(bao)持良(liang)好(hao)的挺度和方向性(xing)。
4. 鎢(wu)極(ji)縮于噴嘴內，可(ke)減少鎢(wu)極(ji)對焊縫(feng)的(de)污染。
5. 穿透性等離(li)子弧(hu)焊(han)(han)接(jie)時，焊(han)(han)件(jian)不(bu)(bu)開坡(po)口，背面(mian)無襯(chen)墊，可(ke)實現單面(mian)焊(han)(han)雙面(mian)成形。但此(ci)時不(bu)(bu)適宜手(shou)工操作，靈活性不(bu)(bu)如(ru)手(shou)工鎢極(ji)氬弧(hu)焊(han)(han)。
6. 設備較復雜，工(gong)藝(yi)參數多(duo)，匹配要求(qiu)較嚴格，噴嘴使用壽命較短(duan)且氣體(ti)耗量較大，只宜(yi)在室(shi)內焊接(jie)。
等離子弧焊與鎢極氬弧焊一樣，有手工操作(zuo)(zuo)和機械操作(zuo)(zuo)之分；也有不(bu)加填充焊絲與加填充焊絲之分。
等離子弧焊接(jie)按焊縫成(cheng)形(xing)機理，可分為：
1. 大(da)電流等離子弧焊(han)接
大(da)電流等離子弧焊接分穿(chuan)透(tou)型和熔透(tou)型兩種方法：
a. 穿透型等離子弧焊
它是(shi)以電弧在熔池前穿透(tou)工件形(xing)成(cheng)(cheng)小孔，隨著熱(re)源移(yi)動在小孔后(hou)形(xing)成(cheng)(cheng)焊(han)道的(de)一(yi)種焊(han)接方(fang)法，又稱(cheng)穿孔焊(han)或鎖(suo)孔焊(han)。
在焊(han)(han)接(jie)厚度大(da)于(yu)2.0mm以(yi)上的奧氏體型(xing)不(bu)銹鋼(gang)焊(han)(han)件(jian)(jian)時，利用高溫等離子弧(hu)(hu)將焊(han)(han)件(jian)(jian)待(dai)焊(han)(han)處加熱熔化至燒穿(chuan)(chuan)，如果焊(han)(han)接(jie)參數(shu)調節適(shi)當，可以(yi)穿(chuan)(chuan)透工件(jian)(jian)形成小孔(kong)。此(ci)小孔(kong)面積較小，熔化金屬靠表(biao)面張力托住而不(bu)至于(yu)從小孔(kong)中跌落，這就是等離子弧(hu)(hu)焊(han)(han)接(jie)小孔(kong)效(xiao)應(ying)。在焊(han)(han)接(jie)厚2.5～8.0mm的奧氏體型(xing)不(bu)銹鋼(gang)板(ban)時，可以(yi)不(bu)開坡口，不(bu)留間隙或(huo)留間隙小于(yu)0.5mm，依靠小孔(kong)效(xiao)應(ying)實現(xian)單面焊(han)(han)雙面成形。這種焊(han)(han)接(jie)方法(fa)，目前只適(shi)用平焊(han)(han)位置(zhi)對(dui)接(jie)焊(han)(han)。待(dai)焊(han)(han)處的正、反(fan)面均通(tong)保護氣體，收弧(hu)(hu)時要(yao)填滿小孔(kong)。填滿小孔(kong)主要(yao)靠焊(han)(han)接(jie)電流(liu)和離子流(liu)氣流(liu)同(tong)時衰減(jian)或(huo)先后衰減(jian)，才能消除弧(hu)(hu)坑和下凹(ao)坑。
b. 熔透型等離子弧焊
這種等(deng)離子弧在焊接(jie)過(guo)程(cheng)中(zhong)只熔化焊件而不產(chan)生(sheng)小(xiao)孔效應，焊縫成形機理與鎢(wu)極氬弧焊類似(si)。有人(ren)稱這種方法為熔入式(shi)或熔融式(shi)等(deng)離子弧焊。
這種焊接方法主要用于薄板(ban)單面焊雙(shuang)面成形的焊縫或者厚板(ban)多層(ceng)焊。
大(da)電流(liu)等(deng)(deng)(deng)(deng)離(li)(li)子弧焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)時，焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)參數比鎢極氬(ya)弧焊(han)(han)(han)多，焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)參數除了焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)電流(liu)、電弧電壓(ya)外，還有等(deng)(deng)(deng)(deng)離(li)(li)子氣流(liu)、保護氣體(ti)的(de)成分、氣體(ti)流(liu)量以及噴(pen)嘴(zui)(zui)形(xing)(xing)狀和孔(kong)徑、長度(du)以及噴(pen)嘴(zui)(zui)到焊(han)(han)(han)件(jian)距離(li)(li)等(deng)(deng)(deng)(deng)。其(qi)中，焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)電流(liu)、焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)速(su)度(du)和等(deng)(deng)(deng)(deng)離(li)(li)子氣體(ti)流(liu)量的(de)匹配尤為重(zhong)要，直接(jie)(jie)影響焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的(de)成形(xing)(xing)和焊(han)(han)(han)縫表面的(de)質量。
表3-40、表3-41為穿透型和熔透型等離子弧焊接奧(ao)氏體不銹鋼的焊接參數。
2. 微束等離子弧焊接(jie)及脈沖等離子弧焊接(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(wei)束(shu)(shu)等離子弧焊(han)接(jie)(jie)可以采用(yong)手工操作，但為了保證焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)的質量，應盡可能(neng)地(di)采用(yong)機械操作。厚(hou)度小于0.8mm的焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭設計與裝配要求(qiu)如圖3-46所示和(he)見(jian)表3-43。表3-44為微(wei)束(shu)(shu)等離子弧焊(han)接(jie)(jie)奧氏體型不銹鋼(gang)的焊(han)接(jie)(jie)參數，僅(jin)供參考。
為了(le)使焊(han)接(jie)薄壁件及(ji)超薄壁件的質量更有保(bao)證，目前(qian)發展到采(cai)用脈(mo)(mo)沖等(deng)離子弧焊(han)接(jie)。它與前(qian)面所述的脈(mo)(mo)沖氣(qi)體保(bao)護焊(han)一樣(yang)，可以調(diao)節基值電流、脈(mo)(mo)沖電流、脈(mo)(mo)沖寬度和頻率等(deng)焊(han)接(jie)參數。
