等離子(zi)弧按壓(ya)縮電弧的(de)(de)形式不(bu)同，可(ke)分為轉移型(xing)和非轉移型(xing)兩種電弧。通常用轉移型(xing)等離子(zi)弧切(qie)割(ge)機來切(qie)割(ge)金屬材料，其切(qie)割(ge)原理和典型(xing)割(ge)槍的(de)(de)示意圖(tu)如(ru)圖(tu)6-10所示。
一、設備(bei)的組成
等(deng)離子弧(hu)(hu)切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)機(ji)有手(shou)(shou)工(gong)和機(ji)械(xie)兩類。其(qi)(qi)設備由電源、割(ge)炬、控(kong)制系(xi)統(tong)、氣路系(xi)統(tong)及(ji)水冷系(xi)統(tong)組成。機(ji)械(xie)切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)機(ji)帶有速度可(ke)調的(de)切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)小(xiao)車。手(shou)(shou)工(gong)切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)機(ji)目(mu)前(qian)有LG-400等(deng)型號(hao)，可(ke)用于直線和各(ge)種幾(ji)何形(xing)狀的(de)手(shou)(shou)工(gong)切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)，切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)不(bu)銹鋼(gang)材的(de)最(zui)大(da)厚(hou)度為40mm。機(ji)械(xie)等(deng)離子弧(hu)(hu)切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)機(ji)目(mu)前(qian)有LG3-400等(deng)型號(hao)，可(ke)以自動地切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)直線和圓(yuan)形(xing)，也可(ke)以通過仿形(xing)和數控(kong)裝置來切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)任何形(xing)狀的(de)工(gong)件，切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)不(bu)銹鋼(gang)的(de)最(zui)大(da)厚(hou)度為40～60mm。其(qi)(qi)切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)圓(yuan)的(de)直徑從(cong)200mm到(dao)1000mm。國產幾(ji)種等(deng)離子弧(hu)(hu)切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)機(ji)的(de)技(ji)術(shu)參數見表6-9。
等(deng)離子弧(hu)切(qie)割槍(qiang)與等(deng)離子弧(hu)焊(han)焊(han)槍(qiang)相同(tong)。一(yi)般由電(dian)極(ji)(ji)、電(dian)極(ji)(ji)夾頭(tou)、噴嘴、冷(leng)卻水(shui)套、中(zhong)間絕緣體(ti)和氣(qi)、水(shui)管等(deng)組(zu)成。割槍(qiang)中(zhong)工作氣(qi)體(ti)的進(jin)入(ru)可以軸向通入(ru)或切(qie)線旋轉吹(chui)人，或者兩(liang)者組(zu)合(he)吹(chui)入(ru)。用得(de)最多的是切(qie)線旋轉吹(chui)人式(shi)送氣(qi)，它對等(deng)離子弧(hu)的壓縮效果最(zui)好。割(ge)(ge)槍中電極要(yao)與噴嘴保(bao)持同(tong)軸，噴嘴內同(tong)時要(yao)通過工作(zuo)氣體(ti)和切(qie)割(ge)(ge)氣體(ti)，所以對(dui)噴嘴的質(zhi)量(liang)要(yao)求(qiu)較高(gao)。它關系到切(qie)割(ge)(ge)能力、切(qie)口質(zhi)量(liang)和噴嘴的壽(shou)命。過去通常采用(yong)(yong)釷鎢絲(si)棒（牌號為WT-15或WT-20）作(zuo)為電極材料(liao)，但放(fang)射元素(su)對(dui)人體(ti)健(jian)康有(you)影(ying)響，現在已停止使用(yong)(yong)。值得推薦的是(shi)鈰鎢絲(si)棒（WCe-20～WCe-40）和錸鎢絲(si)棒（W-1Re或W-3Re）材料(liao)。電極直徑的選擇與最(zui)大許用(yong)(yong)電流有(you)關，見表6-10。
二、工(gong)藝參(can)數的選(xuan)擇
1. 氣體的選擇
目前等離(li)子弧(hu)切(qie)割(ge)常(chang)用的(de)(de)(de)氣體(ti)(ti)(ti)(ti)有氮、氫、氬及其混合氣體(ti)(ti)(ti)(ti)，見表6-11。其中氮氣價格最低，使用時危(wei)險性小，應用最為廣泛(fan)。要選用國家標準(zhun)（GB／T 3864-2008）的(de)(de)(de)氮氣，否(fou)則易燒(shao)損噴嘴和電(dian)極。切(qie)割(ge)氣體(ti)(ti)(ti)(ti)在(zai)弧(hu)柱(zhu)和噴嘴內壁(bi)之間(jian)起(qi)隔熱和絕(jue)緣(yuan)作用，對(dui)(dui)電(dian)弧(hu)進行壓(ya)縮，保證(zheng)電(dian)弧(hu)穩定(ding)燃(ran)燒(shao)；同(tong)時又是電(dian)離(li)介(jie)度和電(dian)弧(hu)的(de)(de)(de)熱導體(ti)(ti)(ti)(ti)，使工件(jian)加熱后迅速熔(rong)化；并且通入的(de)(de)(de)氣體(ti)(ti)(ti)(ti)還(huan)對(dui)(dui)電(dian)極起(qi)到冷(leng)卻作用。在(zai)同(tong)樣(yang)的(de)(de)(de)工藝條件(jian)和相近的(de)(de)(de)工藝參數下，氮氣氣體(ti)(ti)(ti)(ti)流(liu)量(liang)對(dui)(dui)切(qie)割(ge)質量(liang)的(de)(de)(de)影響(xiang)參見表6-12。
2. 工藝參數
用等(deng)離子弧(hu)切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)不銹鋼(gang)時，切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)工藝參(can)數(shu)要選擇(ze)適(shi)當，可以使切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)的金屬表(biao)(biao)面光滑，掛渣不嚴(yan)重(zhong)，切(qie)(qie)(qie)(qie)口縫隙狹窄。有關切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)不銹鋼(gang)板的工藝參(can)數(shu)見(jian)表(biao)(biao)6-13。如果參(can)數(shu)選擇(ze)不當，除(chu)了切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)質量不能得(de)到保(bao)證外，還會(hui)在切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)過程中產生雙弧(hu)現象，甚(shen)至中斷切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)，嚴(yan)重(zhong)時燒損(sun)噴嘴和電極。
切(qie)(qie)割(ge)速(su)度(du)是影(ying)響(xiang)切(qie)(qie)割(ge)質量的重要因素。在功率不(bu)變的情(qing)況下，提高切(qie)(qie)割(ge)速(su)度(du)，可使切(qie)(qie)口受熱(re)(re)小，切(qie)(qie)口變窄，熱(re)(re)影(ying)響(xiang)區縮(suo)小。但切(qie)(qie)割(ge)速(su)度(du)過快，不(bu)能(neng)割(ge)透工件。若切(qie)(qie)割(ge)速(su)度(du)太慢(man)，除(chu)生產效率低外(wai)，還會造成切(qie)(qie)口表(biao)面粗糙和掛渣現象。切(qie)(qie)割(ge)速(su)度(du)對切(qie)(qie)割(ge)質量的影(ying)響(xiang)見表(biao)6-14。
3. 操作技術
切(qie)割(ge)前應將(jiang)起割(ge)點清(qing)理干凈，保持良好(hao)導(dao)電(dian)狀態。對于大(da)厚度工件，最好(hao)用小電(dian)弧在起割(ge)點預熱一下，然后再進行切(qie)割(ge)。
切(qie)割應(ying)從工件邊緣開始，待(dai)工件邊緣割穿后(hou)再(zai)移(yi)動割炬。若不允許從板的邊緣切(qie)割，則(ze)應(ying)事(shi)先在切(qie)割鋼板的待(dai)切(qie)割起點處鉆直徑約1～5mm的小孔，否則(ze)由于等離子弧(hu)強大的吹力，使熔(rong)渣四下飛(fei)濺，操作難以(yi)進行。
電極尖端(duan)至(zhi)噴嘴(zui)端(duan)面的(de)距離控制在(zai)10～15mm。合適的(de)距離可以使電弧在(zai)噴嘴(zui)內得(de)到良好的(de)壓縮，能量集(ji)中，從而(er)提高等離子弧的(de)溫度，增(zeng)大切割能力。
噴嘴至工件(jian)距離不大于10mm。距離過(guo)(guo)大會影(ying)響電弧功(gong)率(lv)的有效利用，使切(qie)割能力(li)降低；距離過(guo)(guo)小(xiao)，使操作(zuo)者難以(yi)控制。
割(ge)(ge)炬在整個(ge)切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)過程(cheng)應(ying)與(yu)受割(ge)(ge)工(gong)件表面保(bao)持垂直，不(bu)然切(qie)(qie)(qie)口(kou)發生偏斜(xie)且(qie)不(bu)光潔，還在切(qie)(qie)(qie)口(kou)底面易造成熔瘤。為了提(ti)高切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)質量和增(zeng)加生產效率，通常可將割(ge)(ge)炬在切(qie)(qie)(qie)口(kou)所在平面內向切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)方向相反的方向傾斜(xie)一個(ge)角(jiao)度（0～45°）。切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)薄板時(shi)，后(hou)傾角(jiao)應(ying)大些(xie)，切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)厚板時(shi)，后(hou)傾角(jiao)應(ying)小些(xie)。
