空氣(qi)等(deng)離子弧切割(ge)有單一空氣(qi)式和(he)復合式兩種形式。其(qi)切割(ge)原理和(he)割(ge)槍如(ru)圖6-14所示。

一、單一式空氣等離子弧切割工(gong)藝

  它(ta)是利(li)用空氣(qi)(qi)壓(ya)縮(suo)機(ji)提供的(de)(de)壓(ya)縮(suo)空氣(qi)(qi)作為(wei)工作氣(qi)(qi)體的(de)(de)等(deng)(deng)離(li)子(zi)弧(hu)切(qie)(qie)割(ge)(ge)法。這種形式的(de)(de)空氣(qi)(qi)等(deng)(deng)離(li)子(zi)弧(hu)切(qie)(qie)割(ge)(ge)的(de)(de)成本低，氣(qi)(qi)體來源方便。壓(ya)縮(suo)空氣(qi)(qi)在電(dian)(dian)弧(hu)中加熱(re)后分解和電(dian)(dian)離(li)，生成的(de)(de)氧(yang)與切(qie)(qie)割(ge)(ge)金屬產生化學放熱(re)反(fan)應，加快了切(qie)(qie)割(ge)(ge)速(su)度(du)。充(chong)分電(dian)(dian)離(li)的(de)(de)空氣(qi)(qi)等(deng)(deng)離(li)子(zi)體的(de)(de)熱(re)焓值高，因而電(dian)(dian)弧(hu)能量大(da)，與一般等(deng)(deng)離(li)子(zi)弧(hu)切(qie)(qie)割(ge)(ge)相比，其(qi)切(qie)(qie)割(ge)(ge)速(su)度(du)快，特別(bie)適合切(qie)(qie)割(ge)(ge)30mm以(yi)下的(de)(de)不銹鋼、碳(tan)鋼、鋁及(ji)其(qi)他材料(liao)。

  幾種國產空氣等離子弧(hu)切割機的技(ji)術參數見表6-16。

  這種切割方法的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)受到強(qiang)烈的(de)(de)氧(yang)化腐蝕(shi)，導致(zhi)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)損(sun)耗嚴(yan)重，所以不能采(cai)用通(tong)常的(de)(de)純(chun)鎢電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)或氧(yang)化鎢電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)。一(yi)般采(cai)用銅座中(zhong)鑲嵌的(de)(de)純(chun)鋯或純(chun)鉿電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)。即使(shi)采(cai)用純(chun)鋯或純(chun)鉿電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)，它們的(de)(de)工作壽命一(yi)般也只有(you)5～10h，就得更換新(xin)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)。

  表6-17列出了空氣等離子弧切割不銹鋼(gang)板的工藝參數。

  空(kong)氣(qi)等(deng)離(li)(li)(li)子(zi)弧除能切割(ge)不銹鋼(gang)板外，還可以(yi)對不銹鋼(gang)焊(han)縫進行清(qing)根。等(deng)離(li)(li)(li)子(zi)弧清(qing)根是利用高能量等(deng)離(li)(li)(li)子(zi)弧將金屬(shu)熔化，然后由離(li)(li)(li)子(zi)氣(qi)體(ti)吹(chui)走熔化金屬(shu)，意(yi)圖形成(cheng)一(yi)個較(jiao)為光滑的清(qing)根表面(mian)，其表面(mian)無滲碳現象，不需要打磨(mo)，可直(zhi)接施(shi)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(fu)合式空氣等離子弧切割工(gong)藝

  復合式空氣(qi)(qi)(qi)等(deng)離子弧切(qie)割(ge)(ge)的原理是(shi)采用(yong)(yong)內(nei)(nei)外二層噴嘴，內(nei)(nei)噴嘴內(nei)(nei)通入常用(yong)(yong)的工作氣(qi)(qi)(qi)體，外噴嘴內(nei)(nei)通入壓(ya)縮空氣(qi)(qi)(qi)。這種(zhong)切(qie)割(ge)(ge)方(fang)法的優點(dian)在(zai)于(yu)：一方(fang)面(mian)利用(yong)(yong)壓(ya)縮空氣(qi)(qi)(qi)在(zai)切(qie)割(ge)(ge)區進行化學放熱反應，提(ti)高(gao)切(qie)割(ge)(ge)速度：另一方(fang)面(mian)又避免了空氣(qi)(qi)(qi)與電(dian)極(ji)的直接(jie)接(jie)觸，以減少電(dian)極(ji)的損耗，可采用(yong)(yong)純(chun)鎢(wu)或鈰鎢(wu)（錸(lai)鎢(wu)）作為(wei)電(dian)極(ji)。