等離子(zi)弧(hu)按(an)壓縮電弧(hu)的(de)形式(shi)不同(tong)，可分為(wei)轉移(yi)型和非(fei)轉移(yi)型兩(liang)種(zhong)電弧(hu)。通常用轉移(yi)型等離子(zi)弧(hu)切(qie)割機(ji)來(lai)切(qie)割金屬材料(liao)，其切(qie)割原理和典型割槍的(de)示(shi)意圖如圖6-10所(suo)示(shi)。
一(yi)、設備的組成
等(deng)離子(zi)弧(hu)(hu)切(qie)(qie)割(ge)(ge)機(ji)(ji)(ji)有手工(gong)(gong)(gong)和機(ji)(ji)(ji)械兩類。其(qi)設備由電源、割(ge)(ge)炬、控制系統、氣(qi)路系統及水冷系統組成。機(ji)(ji)(ji)械切(qie)(qie)割(ge)(ge)機(ji)(ji)(ji)帶有速度(du)可調(diao)的(de)切(qie)(qie)割(ge)(ge)小(xiao)車(che)。手工(gong)(gong)(gong)切(qie)(qie)割(ge)(ge)機(ji)(ji)(ji)目前有LG-400等(deng)型號(hao)，可用于直(zhi)線和各種幾何(he)形(xing)狀(zhuang)的(de)手工(gong)(gong)(gong)切(qie)(qie)割(ge)(ge)，切(qie)(qie)割(ge)(ge)不銹(xiu)鋼材的(de)最大(da)厚度(du)為40mm。機(ji)(ji)(ji)械等(deng)離子(zi)弧(hu)(hu)切(qie)(qie)割(ge)(ge)機(ji)(ji)(ji)目前有LG3-400等(deng)型號(hao)，可以(yi)自動(dong)地切(qie)(qie)割(ge)(ge)直(zhi)線和圓形(xing)，也可以(yi)通過仿形(xing)和數控裝置來(lai)切(qie)(qie)割(ge)(ge)任何(he)形(xing)狀(zhuang)的(de)工(gong)(gong)(gong)件，切(qie)(qie)割(ge)(ge)不銹(xiu)鋼的(de)最大(da)厚度(du)為40～60mm。其(qi)切(qie)(qie)割(ge)(ge)圓的(de)直(zhi)徑(jing)從(cong)200mm到(dao)1000mm。國產幾種等(deng)離子(zi)弧(hu)(hu)切(qie)(qie)割(ge)(ge)機(ji)(ji)(ji)的(de)技術參數見表6-9。
等離(li)子弧(hu)切割槍(qiang)與等離(li)子弧(hu)焊(han)焊(han)槍(qiang)相同。一般(ban)由電極(ji)(ji)、電極(ji)(ji)夾(jia)頭、噴嘴、冷卻水套、中間(jian)絕緣(yuan)體和氣、水管等組成。割槍(qiang)中工作氣體的進入(ru)可以軸(zhou)向通入(ru)或(huo)切線(xian)旋(xuan)轉吹人，或(huo)者兩(liang)者組合(he)吹入(ru)。用得最(zui)多的是切線(xian)旋(xuan)轉吹人式送(song)氣，它(ta)對(dui)等離(li)子弧(hu)的壓縮效果最好。割槍中(zhong)電極要與噴(pen)嘴保持同軸，噴(pen)嘴內同時(shi)要通過(guo)工作(zuo)氣體(ti)和(he)(he)切(qie)(qie)割氣體(ti)，所以(yi)對(dui)噴(pen)嘴的質量要求較高。它關(guan)系(xi)到切(qie)(qie)割能力(li)、切(qie)(qie)口質量和(he)(he)噴(pen)嘴的壽命。過(guo)去通常(chang)采用釷鎢絲棒（牌號為(wei)WT-15或WT-20）作(zuo)為(wei)電極材(cai)料(liao)，但放射元素對(dui)人體(ti)健(jian)康有(you)影響，現在已(yi)停止(zhi)使(shi)用。值得推薦(jian)的是鈰鎢絲棒（WCe-20～WCe-40）和(he)(he)錸鎢絲棒（W-1Re或W-3Re）材(cai)料(liao)。電極直徑的選擇與最大許(xu)用電流有(you)關(guan)，見表(biao)6-10。
二、工藝(yi)參數的(de)選擇
1. 氣體的選擇(ze)
目(mu)前等離(li)子弧(hu)切(qie)割(ge)常用的(de)(de)氣體有氮(dan)、氫(qing)、氬及其(qi)混合氣體，見(jian)表6-11。其(qi)中氮(dan)氣價格(ge)最低，使(shi)用時(shi)危險性小，應用最為廣泛(fan)。要選用國家標準（GB／T 3864-2008）的(de)(de)氮(dan)氣，否則易燒(shao)損噴嘴和電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)。切(qie)割(ge)氣體在(zai)弧(hu)柱和噴嘴內壁之(zhi)間(jian)起隔(ge)熱(re)和絕緣作用，對(dui)(dui)電(dian)(dian)(dian)弧(hu)進(jin)行壓(ya)縮，保證(zheng)電(dian)(dian)(dian)弧(hu)穩定燃燒(shao)；同時(shi)又(you)是電(dian)(dian)(dian)離(li)介度和電(dian)(dian)(dian)弧(hu)的(de)(de)熱(re)導(dao)體，使(shi)工件加(jia)熱(re)后迅速熔化；并且通入的(de)(de)氣體還(huan)對(dui)(dui)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)起到冷卻作用。在(zai)同樣的(de)(de)工藝(yi)條件和相近(jin)的(de)(de)工藝(yi)參數下，氮(dan)氣氣體流量對(dui)(dui)切(qie)割(ge)質(zhi)量的(de)(de)影響參見(jian)表6-12。
2. 工藝參(can)數
用等(deng)離(li)子弧切(qie)割(ge)不銹鋼(gang)時，切(qie)割(ge)工藝(yi)參數要(yao)選擇適當，可(ke)以使(shi)切(qie)割(ge)的金(jin)屬表面(mian)光(guang)滑(hua)，掛渣不嚴(yan)重，切(qie)口(kou)縫(feng)隙狹(xia)窄。有關切(qie)割(ge)不銹鋼(gang)板的工藝(yi)參數見表6-13。如果參數選擇不當，除了切(qie)割(ge)質量不能(neng)得到(dao)保證(zheng)外，還會在切(qie)割(ge)過程中產生雙(shuang)弧現象，甚至中斷切(qie)割(ge)，嚴(yan)重時燒損噴嘴和(he)電極。
切割(ge)(ge)速度(du)(du)(du)是影(ying)響(xiang)(xiang)切割(ge)(ge)質量的(de)重(zhong)要(yao)因(yin)素。在功率不變的(de)情況下，提(ti)高切割(ge)(ge)速度(du)(du)(du)，可使切口受(shou)熱(re)(re)小，切口變窄，熱(re)(re)影(ying)響(xiang)(xiang)區縮小。但(dan)切割(ge)(ge)速度(du)(du)(du)過快(kuai)，不能割(ge)(ge)透工件。若切割(ge)(ge)速度(du)(du)(du)太慢，除生產效率低外(wai)，還會造成切口表面(mian)粗糙和掛(gua)渣現象。切割(ge)(ge)速度(du)(du)(du)對切割(ge)(ge)質量的(de)影(ying)響(xiang)(xiang)見表6-14。
3. 操作技術
切割(ge)前(qian)應將起割(ge)點(dian)清理干(gan)凈，保(bao)持良好導電狀態。對于大厚度工件，最好用小電弧在起割(ge)點(dian)預熱一下，然后再進行切割(ge)。
切割應從(cong)(cong)工件(jian)邊緣(yuan)開(kai)始，待(dai)工件(jian)邊緣(yuan)割穿(chuan)后再移動割炬(ju)。若不允許從(cong)(cong)板(ban)(ban)的邊緣(yuan)切割，則(ze)應事先在切割鋼板(ban)(ban)的待(dai)切割起點處鉆(zhan)直徑(jing)約1～5mm的小(xiao)孔，否(fou)則(ze)由于等離(li)子弧強(qiang)大的吹力，使熔渣四下飛濺(jian)，操作難(nan)以進(jin)行。
電(dian)極(ji)尖端(duan)至(zhi)噴嘴端(duan)面的(de)距離(li)控制在10～15mm。合適(shi)的(de)距離(li)可以使電(dian)弧在噴嘴內得到(dao)良好的(de)壓縮，能量集中，從而提(ti)高等離(li)子弧的(de)溫度，增大切割能力。
噴嘴至工(gong)件距離不(bu)大于10mm。距離過大會影響電(dian)弧功率的有效(xiao)利用，使切割能(neng)力(li)降低；距離過小，使操作者難以控制。
割(ge)炬在(zai)(zai)整個切(qie)(qie)割(ge)過(guo)程應(ying)與受割(ge)工(gong)件表(biao)面(mian)(mian)保持垂直，不然(ran)切(qie)(qie)口發生偏斜且(qie)不光(guang)潔，還在(zai)(zai)切(qie)(qie)口底面(mian)(mian)易造(zao)成熔瘤。為了提高切(qie)(qie)割(ge)質量(liang)和增加(jia)生產效(xiao)率，通(tong)常可將(jiang)割(ge)炬在(zai)(zai)切(qie)(qie)口所在(zai)(zai)平面(mian)(mian)內向切(qie)(qie)割(ge)方向相反的(de)方向傾斜一(yi)個角(jiao)(jiao)度（0～45°）。切(qie)(qie)割(ge)薄板(ban)時，后(hou)傾角(jiao)(jiao)應(ying)大些(xie)(xie)，切(qie)(qie)割(ge)厚板(ban)時，后(hou)傾角(jiao)(jiao)應(ying)小些(xie)(xie)。
