等離子弧(hu)按壓縮電(dian)弧(hu)的形式(shi)不(bu)同，可分為轉移(yi)(yi)型(xing)(xing)和(he)非轉移(yi)(yi)型(xing)(xing)兩(liang)種電(dian)弧(hu)。通常用轉移(yi)(yi)型(xing)(xing)等離子弧(hu)切(qie)割(ge)(ge)機來切(qie)割(ge)(ge)金屬材料(liao)，其切(qie)割(ge)(ge)原理和(he)典型(xing)(xing)割(ge)(ge)槍的示意圖(tu)如圖(tu)6-10所(suo)示。
一、設備的(de)組成
等(deng)離(li)子(zi)弧(hu)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)機(ji)有(you)手(shou)工(gong)和機(ji)械(xie)兩類。其(qi)設備由電源、割(ge)(ge)(ge)炬、控制系統、氣(qi)路系統及水冷系統組成。機(ji)械(xie)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)機(ji)帶有(you)速(su)度(du)可(ke)調的切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)小車(che)。手(shou)工(gong)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)機(ji)目(mu)前(qian)有(you)LG-400等(deng)型(xing)號，可(ke)用于(yu)直(zhi)線和各種(zhong)幾何形狀的手(shou)工(gong)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)，切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)不銹(xiu)(xiu)鋼材的最(zui)大(da)厚度(du)為40mm。機(ji)械(xie)等(deng)離(li)子(zi)弧(hu)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)機(ji)目(mu)前(qian)有(you)LG3-400等(deng)型(xing)號，可(ke)以自動地(di)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)直(zhi)線和圓形，也(ye)可(ke)以通(tong)過(guo)仿形和數控裝置來切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)任(ren)何形狀的工(gong)件(jian)，切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)不銹(xiu)(xiu)鋼的最(zui)大(da)厚度(du)為40～60mm。其(qi)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)圓的直(zhi)徑(jing)從200mm到1000mm。國產幾種(zhong)等(deng)離(li)子(zi)弧(hu)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)機(ji)的技術(shu)參數見表(biao)6-9。
等離子(zi)(zi)弧切割(ge)槍(qiang)與等離子(zi)(zi)弧焊焊槍(qiang)相(xiang)同。一般(ban)由電(dian)極(ji)、電(dian)極(ji)夾頭、噴嘴、冷卻水套、中間(jian)絕緣體和(he)氣(qi)、水管等組(zu)成。割(ge)槍(qiang)中工(gong)作氣(qi)體的進(jin)入可以軸向(xiang)通入或切線旋(xuan)(xuan)轉吹人，或者兩者組(zu)合吹入。用得最多(duo)的是切線旋(xuan)(xuan)轉吹人式送(song)氣(qi)，它對等離子(zi)(zi)弧的壓縮(suo)效果最好。割槍中電(dian)(dian)極(ji)要(yao)(yao)與(yu)噴(pen)嘴(zui)保持同軸(zhou)，噴(pen)嘴(zui)內同時要(yao)(yao)通過(guo)工作(zuo)氣(qi)體和(he)切割氣(qi)體，所以(yi)對(dui)噴(pen)嘴(zui)的(de)質(zhi)量要(yao)(yao)求較高。它關系到切割能力、切口質(zhi)量和(he)噴(pen)嘴(zui)的(de)壽命。過(guo)去通常采用(yong)釷鎢(wu)絲棒(bang)（牌(pai)號為WT-15或WT-20）作(zuo)為電(dian)(dian)極(ji)材(cai)料(liao)，但放(fang)射元素對(dui)人體健(jian)康有影(ying)響，現(xian)在(zai)已停止使(shi)用(yong)。值(zhi)得推薦的(de)是(shi)鈰鎢(wu)絲棒(bang)（WCe-20～WCe-40）和(he)錸鎢(wu)絲棒(bang)（W-1Re或W-3Re）材(cai)料(liao)。電(dian)(dian)極(ji)直徑的(de)選(xuan)擇(ze)與(yu)最大許用(yong)電(dian)(dian)流有關，見表6-10。
二、工藝(yi)參數的選擇(ze)
1. 氣體的(de)選擇
目前等離(li)子弧(hu)切割常用(yong)的(de)氣(qi)(qi)(qi)體有氮(dan)、氫(qing)、氬及其(qi)混合氣(qi)(qi)(qi)體，見表6-11。其(qi)中氮(dan)氣(qi)(qi)(qi)價格最(zui)低，使用(yong)時危險性小，應用(yong)最(zui)為廣泛。要選用(yong)國家(jia)標準（GB／T 3864-2008）的(de)氮(dan)氣(qi)(qi)(qi)，否則易(yi)燒(shao)(shao)損噴(pen)嘴(zui)和電極。切割氣(qi)(qi)(qi)體在弧(hu)柱和噴(pen)嘴(zui)內壁之間起(qi)隔(ge)熱和絕緣作(zuo)用(yong)，對(dui)電弧(hu)進行壓縮，保證電弧(hu)穩定燃燒(shao)(shao)；同時又是電離(li)介度和電弧(hu)的(de)熱導體，使工件加熱后迅速熔化；并且通入的(de)氣(qi)(qi)(qi)體還對(dui)電極起(qi)到冷卻作(zuo)用(yong)。在同樣的(de)工藝條件和相(xiang)近的(de)工藝參(can)數下，氮(dan)氣(qi)(qi)(qi)氣(qi)(qi)(qi)體流(liu)量(liang)對(dui)切割質量(liang)的(de)影響參(can)見表6-12。
2. 工藝(yi)參(can)數
用(yong)等離子弧切(qie)(qie)割不(bu)(bu)銹鋼時，切(qie)(qie)割工藝參(can)數(shu)要選擇適當，可以(yi)使(shi)切(qie)(qie)割的(de)金屬表面(mian)光(guang)滑，掛渣不(bu)(bu)嚴重，切(qie)(qie)口縫(feng)隙狹窄。有關(guan)切(qie)(qie)割不(bu)(bu)銹鋼板的(de)工藝參(can)數(shu)見(jian)表6-13。如果參(can)數(shu)選擇不(bu)(bu)當，除(chu)了切(qie)(qie)割質量不(bu)(bu)能得到保(bao)證外，還會在切(qie)(qie)割過程中產生雙弧現(xian)象，甚(shen)至(zhi)中斷切(qie)(qie)割，嚴重時燒損噴嘴(zui)和電極(ji)。
切割(ge)(ge)(ge)(ge)速(su)度(du)(du)是(shi)影(ying)響(xiang)切割(ge)(ge)(ge)(ge)質(zhi)量的重要因素(su)。在功(gong)率不(bu)變的情況下(xia)，提高(gao)切割(ge)(ge)(ge)(ge)速(su)度(du)(du)，可使切口受熱小，切口變窄，熱影(ying)響(xiang)區縮小。但(dan)切割(ge)(ge)(ge)(ge)速(su)度(du)(du)過(guo)快，不(bu)能(neng)割(ge)(ge)(ge)(ge)透(tou)工件。若切割(ge)(ge)(ge)(ge)速(su)度(du)(du)太慢，除生產效(xiao)率低外，還會(hui)造成切口表面粗(cu)糙和掛(gua)渣現象(xiang)。切割(ge)(ge)(ge)(ge)速(su)度(du)(du)對切割(ge)(ge)(ge)(ge)質(zhi)量的影(ying)響(xiang)見表6-14。
3. 操作技術
切(qie)割前應將起(qi)割點(dian)清(qing)理干凈(jing)，保(bao)持(chi)良好導電狀態。對于大(da)厚(hou)度工(gong)件，最好用小電弧在起(qi)割點(dian)預熱一(yi)下，然后再進行切(qie)割。
切(qie)割應(ying)從工(gong)(gong)件邊緣開始，待工(gong)(gong)件邊緣割穿(chuan)后再移動割炬。若不允許從板(ban)的(de)(de)邊緣切(qie)割，則應(ying)事先(xian)在切(qie)割鋼板(ban)的(de)(de)待切(qie)割起點處鉆直徑(jing)約1～5mm的(de)(de)小孔，否則由于等離子(zi)弧強大的(de)(de)吹(chui)力，使熔(rong)渣四下飛濺(jian)，操作難(nan)以(yi)進(jin)行。
電極尖(jian)端至噴嘴端面的距(ju)離控制在10～15mm。合適(shi)的距(ju)離可以使電弧在噴嘴內得到良好(hao)的壓(ya)縮，能量集中，從而(er)提高等離子(zi)弧的溫(wen)度，增大切割能力(li)。
噴嘴至(zhi)工件(jian)距離(li)不大于10mm。距離(li)過大會(hui)影響電弧功率的有效利(li)用，使切割能力降低；距離(li)過小，使操作者難(nan)以控制。
割(ge)(ge)炬(ju)在(zai)整個切(qie)割(ge)(ge)過(guo)程(cheng)應(ying)與(yu)受割(ge)(ge)工件表面(mian)保持(chi)垂直，不(bu)然切(qie)口(kou)發生偏斜且(qie)不(bu)光潔，還(huan)在(zai)切(qie)口(kou)底面(mian)易造(zao)成熔瘤(liu)。為(wei)了提高切(qie)割(ge)(ge)質量和增加生產效率，通常可將割(ge)(ge)炬(ju)在(zai)切(qie)口(kou)所在(zai)平(ping)面(mian)內向切(qie)割(ge)(ge)方向相(xiang)反的方向傾(qing)斜一個角度(du)（0～45°）。切(qie)割(ge)(ge)薄板時(shi)，后(hou)(hou)傾(qing)角應(ying)大些，切(qie)割(ge)(ge)厚板時(shi)，后(hou)(hou)傾(qing)角應(ying)小些。
