空(kong)氣(qi)等離子(zi)弧(hu)切割(ge)有單(dan)一空(kong)氣(qi)式和(he)復合式兩種形(xing)式。其切割(ge)原理和(he)割(ge)槍如(ru)圖6-14所示。

一、單一式(shi)空氣等離子(zi)弧切割工(gong)藝

  它是利用空(kong)(kong)氣(qi)壓縮機提(ti)供的(de)(de)壓縮空(kong)(kong)氣(qi)作(zuo)為工作(zuo)氣(qi)體(ti)的(de)(de)等離(li)子(zi)弧(hu)切(qie)割法(fa)。這種形式的(de)(de)空(kong)(kong)氣(qi)等離(li)子(zi)弧(hu)切(qie)割的(de)(de)成本低，氣(qi)體(ti)來源方便。壓縮空(kong)(kong)氣(qi)在電(dian)弧(hu)中(zhong)加(jia)熱(re)(re)后分(fen)解和電(dian)離(li)，生(sheng)成的(de)(de)氧與切(qie)割金(jin)屬產生(sheng)化學(xue)放熱(re)(re)反應，加(jia)快了切(qie)割速(su)度。充分(fen)電(dian)離(li)的(de)(de)空(kong)(kong)氣(qi)等離(li)子(zi)體(ti)的(de)(de)熱(re)(re)焓值高，因(yin)而電(dian)弧(hu)能量大(da)，與一般等離(li)子(zi)弧(hu)切(qie)割相比，其(qi)(qi)切(qie)割速(su)度快，特別適合切(qie)割30mm以下的(de)(de)不銹鋼、碳鋼、鋁及(ji)其(qi)(qi)他材料(liao)。

  幾種國產空氣(qi)等離子弧切(qie)割機的(de)技術參數見表6-16。

  這種切割(ge)方法的電(dian)極(ji)(ji)(ji)受(shou)到強(qiang)烈的氧化(hua)(hua)腐蝕，導致電(dian)極(ji)(ji)(ji)損耗(hao)嚴(yan)重，所以不能采(cai)用通常的純(chun)鎢電(dian)極(ji)(ji)(ji)或(huo)氧化(hua)(hua)鎢電(dian)極(ji)(ji)(ji)。一般(ban)采(cai)用銅座中(zhong)鑲嵌的純(chun)鋯或(huo)純(chun)鉿電(dian)極(ji)(ji)(ji)。即使采(cai)用純(chun)鋯或(huo)純(chun)鉿電(dian)極(ji)(ji)(ji)，它們(men)的工(gong)作(zuo)壽(shou)命(ming)一般(ban)也只有5～10h，就(jiu)得更換新(xin)的電(dian)極(ji)(ji)(ji)。

  表6-17列出了空氣等離子弧切割不銹鋼板的工藝參數。

  空氣等(deng)(deng)(deng)離(li)子弧(hu)(hu)除能(neng)切割(ge)不銹(xiu)鋼(gang)板外，還可以對不銹(xiu)鋼(gang)焊縫進行(xing)清根。等(deng)(deng)(deng)離(li)子弧(hu)(hu)清根是利用高能(neng)量(liang)等(deng)(deng)(deng)離(li)子弧(hu)(hu)將(jiang)金(jin)屬(shu)熔化，然(ran)后(hou)由離(li)子氣體吹(chui)走熔化金(jin)屬(shu)，意圖形成一個(ge)較為光滑(hua)的清根表面，其表面無(wu)滲碳(tan)現象，不需要打磨，可直接(jie)施焊。

 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(fu)合式(shi)空氣等離(li)子弧切(qie)割(ge)工藝

  復合(he)式空(kong)氣等離子弧切(qie)割的(de)原理是采(cai)用(yong)內(nei)(nei)外二層(ceng)噴(pen)(pen)嘴，內(nei)(nei)噴(pen)(pen)嘴內(nei)(nei)通入常用(yong)的(de)工作(zuo)(zuo)氣體，外噴(pen)(pen)嘴內(nei)(nei)通入壓縮空(kong)氣。這種切(qie)割方(fang)法(fa)的(de)優點在于(yu)：一方(fang)面(mian)利用(yong)壓縮空(kong)氣在切(qie)割區進(jin)行化學放熱(re)反應，提高切(qie)割速(su)度：另(ling)一方(fang)面(mian)又避(bi)免了空(kong)氣與(yu)電(dian)(dian)極的(de)直接接觸(chu)，以(yi)減少電(dian)(dian)極的(de)損(sun)耗，可采(cai)用(yong)純鎢(wu)或鈰(shi)鎢(wu)（錸(lai)鎢(wu)）作(zuo)(zuo)為電(dian)(dian)極。