空氣(qi)等(deng)離子(zi)弧切割有(you)單一空氣(qi)式(shi)和(he)復合(he)式(shi)兩(liang)種形(xing)式(shi)。其切割原理(li)和(he)割槍(qiang)如圖6-14所示。

一、單(dan)一式空(kong)氣等離子(zi)弧切割工藝

  它是利用空(kong)氣(qi)(qi)壓(ya)縮(suo)機提供(gong)的(de)壓(ya)縮(suo)空(kong)氣(qi)(qi)作(zuo)為工作(zuo)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)等離(li)子弧(hu)(hu)切(qie)割(ge)(ge)法。這種形(xing)式的(de)空(kong)氣(qi)(qi)等離(li)子弧(hu)(hu)切(qie)割(ge)(ge)的(de)成(cheng)本低，氣(qi)(qi)體(ti)來(lai)源方便(bian)。壓(ya)縮(suo)空(kong)氣(qi)(qi)在電(dian)弧(hu)(hu)中(zhong)加熱后(hou)分(fen)解和電(dian)離(li)，生成(cheng)的(de)氧與切(qie)割(ge)(ge)金屬產生化學(xue)放熱反應，加快了切(qie)割(ge)(ge)速度。充分(fen)電(dian)離(li)的(de)空(kong)氣(qi)(qi)等離(li)子體(ti)的(de)熱焓值高，因而電(dian)弧(hu)(hu)能(neng)量大(da)，與一(yi)般等離(li)子弧(hu)(hu)切(qie)割(ge)(ge)相比，其(qi)切(qie)割(ge)(ge)速度快，特(te)別(bie)適合切(qie)割(ge)(ge)30mm以(yi)下的(de)不銹鋼(gang)、碳鋼(gang)、鋁及(ji)其(qi)他材料(liao)。

  幾種國(guo)產(chan)空氣等(deng)離子(zi)弧(hu)切割機(ji)的技術參數(shu)見表6-16。

  這種切割(ge)方(fang)法的(de)電(dian)極(ji)受到強烈的(de)氧化腐(fu)蝕，導致電(dian)極(ji)損耗(hao)嚴(yan)重，所(suo)以(yi)不能(neng)采用通常(chang)的(de)純(chun)鎢(wu)電(dian)極(ji)或氧化鎢(wu)電(dian)極(ji)。一(yi)般采用銅座中(zhong)鑲嵌的(de)純(chun)鋯或純(chun)鉿電(dian)極(ji)。即使采用純(chun)鋯或純(chun)鉿電(dian)極(ji)，它(ta)們的(de)工作壽命一(yi)般也(ye)只有(you)5～10h，就得更換新(xin)的(de)電(dian)極(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(qi)等(deng)離子(zi)(zi)(zi)弧除能切割不(bu)銹(xiu)鋼板(ban)外，還(huan)可以對(dui)不(bu)銹(xiu)鋼焊(han)(han)縫進行清根。等(deng)離子(zi)(zi)(zi)弧清根是(shi)利用高(gao)能量等(deng)離子(zi)(zi)(zi)弧將金屬熔(rong)化，然(ran)后(hou)由離子(zi)(zi)(zi)氣(qi)體(ti)吹走熔(rong)化金屬，意圖(tu)形成(cheng)一(yi)個較(jiao)為光滑的(de)清根表面，其表面無(wu)滲碳現象，不(bu)需要打磨，可直(zhi)接(jie)施焊(han)(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(he)式空氣等離子(zi)弧切割工(gong)藝

  復合式空氣(qi)等(deng)離子弧切(qie)(qie)割(ge)的(de)原理是(shi)采(cai)用內外二層噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)，內噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)內通(tong)入常用的(de)工作(zuo)氣(qi)體(ti)，外噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)內通(tong)入壓(ya)縮空氣(qi)。這種切(qie)(qie)割(ge)方(fang)法的(de)優點(dian)在(zai)于：一(yi)方(fang)面利用壓(ya)縮空氣(qi)在(zai)切(qie)(qie)割(ge)區進行化學放熱反應，提(ti)高(gao)切(qie)(qie)割(ge)速度：另一(yi)方(fang)面又(you)避(bi)免了空氣(qi)與電極的(de)直接接觸，以減少電極的(de)損耗(hao)，可采(cai)用純鎢或(huo)鈰鎢（錸鎢）作(zuo)為電極。