等(deng)離子(zi)弧(hu)按壓縮電(dian)弧(hu)的形(xing)式不(bu)同，可分為轉移型(xing)(xing)(xing)和非轉移型(xing)(xing)(xing)兩種電(dian)弧(hu)。通常用轉移型(xing)(xing)(xing)等(deng)離子(zi)弧(hu)切割機來切割金(jin)屬材料，其切割原理和典型(xing)(xing)(xing)割槍的示(shi)意(yi)圖(tu)如圖(tu)6-10所示(shi)。
一、設備的組成
等(deng)(deng)離子(zi)弧(hu)(hu)切(qie)(qie)割(ge)(ge)機(ji)(ji)(ji)有(you)手工(gong)和(he)機(ji)(ji)(ji)械兩(liang)類。其設備由電源(yuan)、割(ge)(ge)炬、控制(zhi)系統(tong)(tong)、氣路系統(tong)(tong)及水冷系統(tong)(tong)組成。機(ji)(ji)(ji)械切(qie)(qie)割(ge)(ge)機(ji)(ji)(ji)帶有(you)速度(du)可調的(de)(de)切(qie)(qie)割(ge)(ge)小車(che)。手工(gong)切(qie)(qie)割(ge)(ge)機(ji)(ji)(ji)目前有(you)LG-400等(deng)(deng)型(xing)號(hao)，可用于直線和(he)各種(zhong)幾何形(xing)狀(zhuang)的(de)(de)手工(gong)切(qie)(qie)割(ge)(ge)，切(qie)(qie)割(ge)(ge)不銹鋼材的(de)(de)最(zui)大(da)(da)厚(hou)度(du)為40mm。機(ji)(ji)(ji)械等(deng)(deng)離子(zi)弧(hu)(hu)切(qie)(qie)割(ge)(ge)機(ji)(ji)(ji)目前有(you)LG3-400等(deng)(deng)型(xing)號(hao)，可以自動地切(qie)(qie)割(ge)(ge)直線和(he)圓(yuan)形(xing)，也(ye)可以通過仿形(xing)和(he)數控裝置來切(qie)(qie)割(ge)(ge)任何形(xing)狀(zhuang)的(de)(de)工(gong)件，切(qie)(qie)割(ge)(ge)不銹鋼的(de)(de)最(zui)大(da)(da)厚(hou)度(du)為40～60mm。其切(qie)(qie)割(ge)(ge)圓(yuan)的(de)(de)直徑從200mm到(dao)1000mm。國產幾種(zhong)等(deng)(deng)離子(zi)弧(hu)(hu)切(qie)(qie)割(ge)(ge)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)技術參(can)數見(jian)表6-9。
等(deng)(deng)離子(zi)(zi)弧切(qie)割槍(qiang)與等(deng)(deng)離子(zi)(zi)弧焊(han)焊(han)槍(qiang)相同。一般由電(dian)極(ji)、電(dian)極(ji)夾頭(tou)、噴嘴(zui)、冷卻水套(tao)、中(zhong)間(jian)絕(jue)緣體(ti)和氣、水管等(deng)(deng)組(zu)成(cheng)。割槍(qiang)中(zhong)工作氣體(ti)的(de)進入可以軸向通入或切(qie)線(xian)旋轉吹人，或者(zhe)兩者(zhe)組(zu)合吹入。用得最多(duo)的(de)是切(qie)線(xian)旋轉吹人式送氣，它對等(deng)(deng)離子(zi)(zi)弧的(de)壓縮(suo)效果(guo)最(zui)好。割(ge)(ge)槍中電(dian)極(ji)(ji)要與噴嘴(zui)保持同(tong)(tong)軸，噴嘴(zui)內同(tong)(tong)時(shi)要通過工(gong)作(zuo)氣(qi)(qi)體和(he)切(qie)割(ge)(ge)氣(qi)(qi)體，所以對噴嘴(zui)的質量要求(qiu)較高。它(ta)關系到切(qie)割(ge)(ge)能力、切(qie)口質量和(he)噴嘴(zui)的壽命。過去(qu)通常采(cai)用(yong)釷鎢(wu)絲棒(bang)（牌號為(wei)WT-15或WT-20）作(zuo)為(wei)電(dian)極(ji)(ji)材(cai)料(liao)，但放(fang)射元素對人體健(jian)康有影(ying)響，現在已停止使用(yong)。值得推薦(jian)的是鈰鎢(wu)絲棒(bang)（WCe-20～WCe-40）和(he)錸(lai)鎢(wu)絲棒(bang)（W-1Re或W-3Re）材(cai)料(liao)。電(dian)極(ji)(ji)直徑(jing)的選擇與最(zui)大許用(yong)電(dian)流有關，見表(biao)6-10。
二、工藝參(can)數的選擇
1. 氣體的選擇
目前等離子弧(hu)切(qie)割常(chang)用(yong)的氣(qi)(qi)體(ti)(ti)有氮、氫、氬(ya)及其(qi)混(hun)合(he)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)，見表6-11。其(qi)中氮氣(qi)(qi)價格最(zui)低，使用(yong)時危險(xian)性小，應用(yong)最(zui)為(wei)廣(guang)泛。要(yao)選(xuan)用(yong)國家標準（GB／T 3864-2008）的氮氣(qi)(qi)，否則(ze)易(yi)燒(shao)損噴嘴和(he)電極(ji)(ji)。切(qie)割氣(qi)(qi)體(ti)(ti)在(zai)弧(hu)柱和(he)噴嘴內壁之間起隔熱和(he)絕緣作用(yong)，對電弧(hu)進行壓縮，保證電弧(hu)穩(wen)定燃燒(shao)；同時又是電離介度和(he)電弧(hu)的熱導體(ti)(ti)，使工(gong)件(jian)加熱后迅(xun)速熔(rong)化；并且通入的氣(qi)(qi)體(ti)(ti)還對電極(ji)(ji)起到冷卻(que)作用(yong)。在(zai)同樣的工(gong)藝條(tiao)件(jian)和(he)相近的工(gong)藝參數(shu)下，氮氣(qi)(qi)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)流量對切(qie)割質量的影(ying)響參見表6-12。
2. 工藝參數
用(yong)等離子(zi)弧切割(ge)(ge)不(bu)(bu)(bu)銹鋼時(shi)，切割(ge)(ge)工(gong)藝參(can)數要選擇(ze)適當，可以使切割(ge)(ge)的金屬表面(mian)光滑，掛(gua)渣(zha)不(bu)(bu)(bu)嚴(yan)重(zhong)，切口縫隙狹(xia)窄。有關切割(ge)(ge)不(bu)(bu)(bu)銹鋼板(ban)的工(gong)藝參(can)數見表6-13。如果參(can)數選擇(ze)不(bu)(bu)(bu)當，除(chu)了切割(ge)(ge)質量不(bu)(bu)(bu)能得(de)到保(bao)證外，還會在切割(ge)(ge)過程中(zhong)產生雙弧現(xian)象，甚至中(zhong)斷(duan)切割(ge)(ge)，嚴(yan)重(zhong)時(shi)燒損噴嘴和(he)電極(ji)。
切(qie)(qie)割(ge)速度(du)是影(ying)響(xiang)切(qie)(qie)割(ge)質(zhi)量的重要因素。在功率(lv)不變的情況下，提高切(qie)(qie)割(ge)速度(du)，可使切(qie)(qie)口(kou)(kou)受(shou)熱小，切(qie)(qie)口(kou)(kou)變窄，熱影(ying)響(xiang)區縮小。但(dan)切(qie)(qie)割(ge)速度(du)過快，不能割(ge)透工件。若切(qie)(qie)割(ge)速度(du)太(tai)慢，除生產效率(lv)低外，還會造成切(qie)(qie)口(kou)(kou)表面(mian)粗糙和掛渣現象。切(qie)(qie)割(ge)速度(du)對切(qie)(qie)割(ge)質(zhi)量的影(ying)響(xiang)見表6-14。
3. 操作技術
切割前(qian)應將(jiang)起割點(dian)清理干(gan)凈(jing)，保持良好導電狀態。對(dui)于大厚(hou)度工件，最好用(yong)小電弧在(zai)起割點(dian)預熱一下(xia)，然后再進行切割。
切割(ge)(ge)應(ying)從工件邊緣(yuan)(yuan)開始，待(dai)工件邊緣(yuan)(yuan)割(ge)(ge)穿后再移動(dong)割(ge)(ge)炬。若不允許從板的邊緣(yuan)(yuan)切割(ge)(ge)，則(ze)應(ying)事(shi)先在切割(ge)(ge)鋼板的待(dai)切割(ge)(ge)起點處(chu)鉆直徑約1～5mm的小孔，否(fou)則(ze)由于等離子弧強大的吹力，使熔渣(zha)四下飛濺(jian)，操作難以(yi)進行。
電極尖端(duan)至噴嘴端(duan)面的(de)(de)(de)距離(li)控(kong)制(zhi)在10～15mm。合適的(de)(de)(de)距離(li)可以使(shi)電弧(hu)在噴嘴內得(de)到良好的(de)(de)(de)壓縮，能(neng)量集中，從而(er)提高等離(li)子弧(hu)的(de)(de)(de)溫度，增大(da)切割能(neng)力(li)。
噴嘴至工(gong)件距(ju)離(li)不大(da)于10mm。距(ju)離(li)過(guo)大(da)會影(ying)響(xiang)電弧功(gong)率的有效(xiao)利用，使切割能力降低；距(ju)離(li)過(guo)小，使操作者難以(yi)控(kong)制。
割(ge)(ge)(ge)炬(ju)在(zai)整(zheng)個切(qie)割(ge)(ge)(ge)過(guo)程應與受割(ge)(ge)(ge)工件(jian)表(biao)面保持垂直，不然(ran)切(qie)口發生偏斜且不光潔，還在(zai)切(qie)口底面易造成熔瘤(liu)。為(wei)了(le)提高切(qie)割(ge)(ge)(ge)質量和增加生產效率，通常可將割(ge)(ge)(ge)炬(ju)在(zai)切(qie)口所在(zai)平面內向(xiang)(xiang)切(qie)割(ge)(ge)(ge)方向(xiang)(xiang)相反的方向(xiang)(xiang)傾斜一個角(jiao)(jiao)度（0～45°）。切(qie)割(ge)(ge)(ge)薄(bo)板時，后傾角(jiao)(jiao)應大些，切(qie)割(ge)(ge)(ge)厚板時，后傾角(jiao)(jiao)應小些。
