第七章等离子弧焊接与切割.doc

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1、第七章　等离子弧焊接与切割 　　第一节等离子弧的形成及其特性　　目的与要求：了解等离子弧发生器的原理、等离子弧的实质、获得、分类、特点及应用。　　一、等离子弧的形成　　等离子弧（Plosmaarc）——被压缩了的电弧　　★如何压缩？——借助水冷铜的喷嘴，可获得三方面的压缩效应： 　　机械压缩（前提）　　热收缩（主因）　　电磁收缩　　●结果：直径变小，温度升高　　影响压缩程度的因素：　　电流喷嘴孔道形状和尺寸气体种类及流量　　二、等离子弧的特性：(重点)　　1.温度高、能量密度大；　　2.能量分布均衡；　　3.挺度好、冲力大　　4.稳定

2、性好　　三、等离子弧的类型及应用(重点)　　非转移型转移型混合型　　四、等离子弧的双弧现象及防止（难点）　　1.双弧现象是一种危害　　2.形成双弧的原因：过度压缩冷却不够　　3.防止双弧的措施：　　避免过渡压缩：正确选择电流喷嘴结构尺寸合理 　　加强冷却效果：合适的气体及流量加强喷嘴冷却保持喷嘴与工件距离 　　第二节等离子弧焊接　　目的与要求：了解等离子弧焊接的形式、特点及应用范围。　　一、等离子弧焊的基本方法及应用(重点)　　1.穿透型（穿孔型、小孔型）PAW　　100~500A转移弧材料/板厚合适，接头形式焊接层数受限，悬空单面焊

3、双面成形好，对参数的要求较严格　　2.熔透型（熔入型）PAW　　30~100A混合弧？材料、板厚，接头形式不限，可单面焊双面成形，多层多道焊，对参数的要求不严格，易于实现。　　3.微束等离子弧焊　　30A以下混合弧，主要用于细小件的焊接　　二、等离子弧焊设备　　组成：电源控制系统焊枪供气系统供水系统（送丝机构焊接小车）　　1.焊接电源　　2.焊枪喷嘴电极　　△喷嘴、尢电极属易损件，按既定规格选用　　3.供气系统　　4.控制系统　　三、等离子弧焊工艺（难点）　　等离子弧温度高，能量密度大，挺度好，冲力大，多为自动焊。建议：　　（1）对接

4、接头，若材料/厚度合适，可用穿孔焊法，否则用熔入型焊法或穿孔焊打底+熔入型填充盖面。　　（2）其它接头形式：用熔入型焊法　　（3）细薄零件：用微束熔入型弧焊法，离子气针对不同材料最好用不同的混合气。　　（4）如有可能，尽量脉冲电流焊接。　　●焊接工艺参数：　　●PAW示例　　第三节等离子弧堆焊与喷涂　　目的与要求：了解等离子弧堆焊、喷涂工艺的特点及应用范围。　　堆焊(重点)：能的材料（目的不是为了连接零件，而是为了使零件获得耐磨，耐蚀或耐热的表面性能）。　　用焊接的方法，在零件表面堆敷一层具有特别性　　对堆焊的要求：稀释率低，焊层薄，

5、熔敷率高　　等离子弧焊能较好地满足堆焊以上的要求，尤其是可以用粉未进行堆焊，因而是一种很好的堆焊方法（与其它堆焊方法的比较见P170，表7-7）　　对塑性较好的焊材，用填丝等离子弧堆焊，且多用热丝法。　　对硬脆的焊材用粉未等离子弧堆焊，（等离子弧的喷焊），使用双电源的混合型等离子弧更好？　　喷涂（难点）：　　热喷涂的概念　　热喷涂的特点　　☆等离子弧的喷涂具有其它喷涂方法的不具备的优势，因而应用广泛　　①喷涂材料几乎不受限制（可喷涂非金属）　　②涂层薄而致密，结合强度高　　③生产率高　　应用：如发动机叶片、气门、轧辊等的表面层 　　第

6、四节等离子弧切割　　目的与要求：掌握等离子弧切割的特点及应用。　　一、等离子弧切割原理及特点　　1.切割原理：熔化　　2.特点：（1）切割速度快；　　（2）切口质量好；　　（3）适应性好：可切割高熔点非金属材料）　　二、等离子弧切割设备　　与等离子弧焊接设备大致相同，由电源、控制系统、割枪、供气和供水系统等组成，其中空气等离子弧切割机应用最广泛。　　三、等离子弧切割工艺（难点）理论上，有很多的参数，会影响到切割的效果（P16），但在实际生产中，尤其是采用空气等离子弧切割时，这些参数或因素很多是不好变更的，所以，通常仅需注意以下几个可变

7、的项目：　　（1）切割电流、电压；　　（2）切割速度；　　（3）喷嘴高度　　建议：（1）常用结构材料用空气等离子弧切割，不考虑用其它气体；　　（2）大厚度板材的批量切割，宜用（数控）自动等离子弧的水下切割（水再压缩等离子弧切割）。　　☆空气等离子弧的切割：(重点)　　方便、成本低，适用于常用结构材料（钢、铝、铜、铸铁）的切割，特别要合于30mm以下的碳钢、低合金钢的切割（更大厚度的这两种材料，氧工快切割更有优势）。　　氧化严重，应用（镶嵌式）锆钨电极。　　☆等离子弧的焊接与切割的安全问题