空(kong)氣等(deng)離子弧(hu)切割(ge)(ge)有單一空(kong)氣式(shi)和復(fu)合式(shi)兩種形式(shi)。其切割(ge)(ge)原理和割(ge)(ge)槍(qiang)如圖(tu)6-14所示。

一、單一式(shi)空(kong)氣等(deng)離(li)子弧切割工藝

  它是利用空(kong)(kong)氣(qi)壓(ya)縮(suo)機提供的(de)(de)壓(ya)縮(suo)空(kong)(kong)氣(qi)作(zuo)為工作(zuo)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)等離(li)(li)(li)子弧(hu)(hu)(hu)切(qie)割(ge)法。這(zhe)種形(xing)式的(de)(de)空(kong)(kong)氣(qi)等離(li)(li)(li)子弧(hu)(hu)(hu)切(qie)割(ge)的(de)(de)成本低(di)，氣(qi)體(ti)(ti)來(lai)源方(fang)便。壓(ya)縮(suo)空(kong)(kong)氣(qi)在(zai)電弧(hu)(hu)(hu)中加(jia)熱(re)后分(fen)(fen)解和電離(li)(li)(li)，生成的(de)(de)氧(yang)與切(qie)割(ge)金(jin)屬產生化學放熱(re)反應(ying)，加(jia)快了(le)切(qie)割(ge)速(su)度(du)(du)。充分(fen)(fen)電離(li)(li)(li)的(de)(de)空(kong)(kong)氣(qi)等離(li)(li)(li)子體(ti)(ti)的(de)(de)熱(re)焓(han)值高(gao)，因而(er)電弧(hu)(hu)(hu)能量大，與一般(ban)等離(li)(li)(li)子弧(hu)(hu)(hu)切(qie)割(ge)相比，其(qi)切(qie)割(ge)速(su)度(du)(du)快，特別(bie)適合切(qie)割(ge)30mm以下(xia)的(de)(de)不銹鋼(gang)、碳鋼(gang)、鋁(lv)及(ji)其(qi)他材(cai)料。

  幾(ji)種國產空氣等離子弧(hu)切(qie)割機的(de)技(ji)術參(can)數(shu)見表(biao)6-16。

  這種切割方法的(de)電極受(shou)到強烈的(de)氧化腐蝕，導致電極損(sun)耗嚴重，所(suo)以不能采(cai)(cai)用通常(chang)的(de)純(chun)(chun)(chun)鎢(wu)電極或(huo)氧化鎢(wu)電極。一(yi)般采(cai)(cai)用銅(tong)座(zuo)中(zhong)鑲嵌的(de)純(chun)(chun)(chun)鋯或(huo)純(chun)(chun)(chun)鉿電極。即使(shi)采(cai)(cai)用純(chun)(chun)(chun)鋯或(huo)純(chun)(chun)(chun)鉿電極，它們的(de)工作壽(shou)命一(yi)般也只(zhi)有5～10h，就得更換新的(de)電極。

  表6-17列出了空氣等離子弧切割不銹鋼板的工藝參數。

  空氣(qi)等離(li)子弧(hu)除能切割不(bu)(bu)銹鋼(gang)板(ban)外，還可以對不(bu)(bu)銹鋼(gang)焊(han)縫進行清根。等離(li)子弧(hu)清根是利用高能量等離(li)子弧(hu)將金屬(shu)熔化(hua)，然(ran)后由離(li)子氣(qi)體吹走(zou)熔化(hua)金屬(shu)，意圖形成(cheng)一個較為光(guang)滑的(de)清根表(biao)面(mian)，其表(biao)面(mian)無滲碳(tan)現象，不(bu)(bu)需要打磨，可直接施焊(han)。

 浙江至德鋼業有限公司曾在04Cr13Ni5Mo馬氏體不銹鋼板上進行試驗，取樣尺寸為200mm×80mm×40mm板材，分別用空氣等離子弧和機械加工開V形坡口，取相同的焊接材料和焊接參數施焊，進行對接裂紋試驗。試驗結果表明：用兩種方法加工的坡口，在室溫下均出現少量的斷面裂紋；試樣進行50℃預熱、焊接，均沒有出現裂紋。說明用空氣等離子弧開坡口對焊接接頭的焊接均無不良影響。切割用的等離子弧具有能量非常集中、弧短和弧硬的特點。用它來清根，弧柱經過之處有深而窄的溝槽，但很難清理出光滑表面，這是由于弧硬的原因；假若等離子弧太軟又會導致噴嘴的壓縮效應不好。由于不銹鋼熔化金屬的流動性差，加之其導熱性又差，造成切口底部過熱，切口中內殘留的未吹走熔化金屬就與切口下部熔合成一體，冷凝固后形成很難清除的熔瘤。為此，該公司技術人員經過多次摸索探討，研制了一種合適的噴嘴，使等離子弧的軟硬程度適中，能維持足夠的弧長，便于清根。這樣，等離子弧既有較高的清根效率又有較高的電弧穩定性；同時又可以得到較光滑的切割表面，也不會產生焊瘤且易清除熔渣。

二、復合式(shi)空氣等離子弧(hu)切割工藝(yi)

  復合(he)式空(kong)氣等離子(zi)弧切(qie)割(ge)的原理是采用內外二層噴嘴，內噴嘴內通入(ru)(ru)常用的工作氣體，外噴嘴內通入(ru)(ru)壓(ya)縮空(kong)氣。這種(zhong)切(qie)割(ge)方(fang)(fang)法的優(you)點在于：一(yi)方(fang)(fang)面利用壓(ya)縮空(kong)氣在切(qie)割(ge)區進(jin)行化學放熱(re)反應，提高切(qie)割(ge)速(su)度(du)：另(ling)一(yi)方(fang)(fang)面又避免了空(kong)氣與(yu)電極(ji)的直(zhi)接(jie)接(jie)觸，以(yi)減少電極(ji)的損耗，可采用純鎢(wu)或(huo)鈰(shi)鎢(wu)（錸鎢(wu)）作為電極(ji)。