第六章等离子弧焊优秀PPT.ppt

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1、第六章等离子弧焊第一页，本课件共有38页2023/2/26第六章 等离子弧焊2第六章第六章 等离子弧焊等离子弧焊l l学习目标学习目标掌握等离子弧的形成、特性及应用；掌握等离子弧的形成、特性及应用；掌握等离子弧的形成、特性及应用；掌握等离子弧的形成、特性及应用；熟悉等离子弧焊接的特点、工艺及设备；熟悉等离子弧焊接的特点、工艺及设备；熟悉等离子弧焊接的特点、工艺及设备；熟悉等离子弧焊接的特点、工艺及设备；了解等离子弧的其它应用。了解等离子弧的其它应用。了解等离子弧的其它应用。了解等离子弧的其它应用。l l主要内容主要内容第一节第一节第一节第一节 等离子弧特性及其发生器等离子弧特性及其发生器等离子

2、弧特性及其发生器等离子弧特性及其发生器第二节第二节第二节第二节 等离子弧焊接等离子弧焊接等离子弧焊接等离子弧焊接第三节第三节第三节第三节 等离子弧的其它应用（不讲）等离子弧的其它应用（不讲）等离子弧的其它应用（不讲）等离子弧的其它应用（不讲）第二页，本课件共有38页2023/2/26第六章 等离子弧焊3第一节第一节 等离子弧特性及其发生器等离子弧特性及其发生器 一、等离子弧的形成一、等离子弧的形成一、等离子弧的形成一、等离子弧的形成 借助外部拘束条件使弧柱受到压缩的电弧，也称借助外部拘束条件使弧柱受到压缩的电弧，也称借助外部拘束条件使弧柱受到压缩的电弧，也称借助外部拘束条件使弧柱受到压缩的电弧

3、，也称压缩电弧压缩电弧压缩电弧压缩电弧。l l机械压缩效应机械压缩效应机械压缩效应机械压缩效应：等离子弧发生器的喷嘴孔道：等离子弧发生器的喷嘴孔道：等离子弧发生器的喷嘴孔道：等离子弧发生器的喷嘴孔道l l热压缩效应热压缩效应热压缩效应热压缩效应 ：冷却水：冷却水：冷却水：冷却水l l磁压缩效应磁压缩效应磁压缩效应磁压缩效应 ：电弧电流产生的磁场：电弧电流产生的磁场：电弧电流产生的磁场：电弧电流产生的磁场自自自自由由由由电电电电弧弧弧弧压压压压缩缩缩缩电电电电弧弧弧弧第三页，本课件共有38页2023/2/26第六章 等离子弧焊4第一节第一节 等离子弧特性及其发生器等离子弧特性及其发生器二、等离子

4、弧的分类二、等离子弧的分类二、等离子弧的分类二、等离子弧的分类按电源供电方式不同分为：按电源供电方式不同分为：按电源供电方式不同分为：按电源供电方式不同分为：非转移型：电非转移型：电非转移型：电非转移型：电极接负，喷嘴极接负，喷嘴极接负，喷嘴极接负，喷嘴接正，母材不接正，母材不接正，母材不接正，母材不导电；电弧温导电；电弧温导电；电弧温导电；电弧温度和能量密度度和能量密度度和能量密度度和能量密度较低较低较低较低等离子焰等离子焰等离子焰等离子焰或或或或间间间间接接接接电电电电弧弧弧弧转移型：电极接负，转移型：电极接负，转移型：电极接负，转移型：电极接负，母材接正；电弧温母材接正；电弧温母材接正；

5、电弧温母材接正；电弧温度和能量密度较高度和能量密度较高度和能量密度较高度和能量密度较高直接直接直接直接电电电电弧弧弧弧联合联合联合联合/混合型：混合型：混合型：混合型：电极接负，电极接负，电极接负，电极接负，母材和喷嘴母材和喷嘴母材和喷嘴母材和喷嘴接正接正接正接正第四页，本课件共有38页2023/2/26第六章 等离子弧焊5第一节第一节 等离子弧特性及其发生器等离子弧特性及其发生器三、等离子弧特性三、等离子弧特性三、等离子弧特性三、等离子弧特性1 1、等离子弧电弧静特性、等离子弧电弧静特性、等离子弧电弧静特性、等离子弧电弧静特性形状：形状：形状：形状：U U型型型型特点：特点：特点：特点：U

6、U曲线明显上移；曲线明显上移；曲线明显上移；曲线明显上移；U U曲线的平直区明显缩小；曲线的平直区明显缩小；曲线的平直区明显缩小；曲线的平直区明显缩小；如果采用混合型等如果采用混合型等如果采用混合型等如果采用混合型等离子弧，转移弧离子弧，转移弧离子弧，转移弧离子弧，转移弧U U形特性下降区段斜形特性下降区段斜形特性下降区段斜形特性下降区段斜率明显减小。率明显减小。率明显减小。率明显减小。第五页，本课件共有38页2023/2/26第六章 等离子弧焊6第一节第一节 等离子弧特性及其发生器等离子弧特性及其发生器2 2、等离子弧的能量、等离子弧的能量、等离子弧的能量、等离子弧的能量/热源特性热源特性热

7、源特性热源特性l温度和能量密度温度和能量密度温度和能量密度温度和能量密度 普普普普通通通通钨钨钨钨极极极极氩氩氩氩弧弧弧弧的的的的最最最最高高高高温温温温度度度度为为为为1000024000K1000024000K，能能能能量量量量密密密密度度度度小小小小于于于于10104 4W/cmW/cm2 2。等等等等离离离离子子子子弧弧弧弧的的的的温温温温度度度度高高高高达达达达2400050000K2400050000K，能能能能量量量量密度可达密度可达密度可达密度可达10105 510106 6W/cmW/cm2 2。l等离子弧的挺度等离子弧的挺度等离子弧的挺度等离子弧的挺度 自由电弧扩散角约自由

8、电弧扩散角约自由电弧扩散角约自由电弧扩散角约4545 ，等离子弧约为等离子弧约为等离子弧约为等离子弧约为5 5 。第六页，本课件共有38页2023/2/26第六章 等离子弧焊7第一节第一节 等离子弧特性及其发生器等离子弧特性及其发生器热源组成热源组成热源组成热源组成 普通钨极氩弧普通钨极氩弧普通钨极氩弧普通钨极氩弧 加热焊件的热量主要来源于极区的产热，加热焊件的热量主要来源于极区的产热，加热焊件的热量主要来源于极区的产热，加热焊件的热量主要来源于极区的产热，而弧柱辐射和热传导仅起辅助作用，电而弧柱辐射和热传导仅起辅助作用，电而弧柱辐射和热传导仅起辅助作用，电而弧柱辐射和热传导仅起辅助作用，电

9、弧的总电压降大致是平均分配在阳极区、阴极区和弧柱区。弧的总电压降大致是平均分配在阳极区、阴极区和弧柱区。弧的总电压降大致是平均分配在阳极区、阴极区和弧柱区。弧的总电压降大致是平均分配在阳极区、阴极区和弧柱区。等离子弧等离子弧等离子弧等离子弧 最最最最大大大大电电电电压压压压降降降降是是是是在在在在弧弧弧弧柱柱柱柱区区区区，弧弧弧弧柱柱柱柱高高高高速速速速等等等等离离离离子子子子体体体体通通通通过过过过接接接接触触触触传传传传导导导导和和和和辐辐辐辐射射射射带带带带给给给给工工工工件件件件的的的的热热热热量量量量明明明明显显显显增增增增加加加加，弧弧弧弧柱柱柱柱是是是是加加加加热热热热工工工工件

10、件件件的的的的主主主主要要要要热热热热源源源源，而极区对工件的加热降为次要地位。而极区对工件的加热降为次要地位。而极区对工件的加热降为次要地位。而极区对工件的加热降为次要地位。第七页，本课件共有38页2023/2/26第六章 等离子弧焊8第一节第一节 等离子弧特性及其发生器等离子弧特性及其发生器四、等离子弧发生器四、等离子弧发生器四、等离子弧发生器四、等离子弧发生器 等离子弧发生器按其用途不同称为等等离子弧发生器按其用途不同称为等等离子弧发生器按其用途不同称为等等离子弧发生器按其用途不同称为等离子弧焊枪、割枪和喷离子弧焊枪、割枪和喷离子弧焊枪、割枪和喷离子弧焊枪、割枪和喷(涂涂涂涂)枪等。枪等

11、。枪等。枪等。l l喷嘴与电极位置相对固定且可调节喷嘴与电极位置相对固定且可调节喷嘴与电极位置相对固定且可调节喷嘴与电极位置相对固定且可调节l l对喷嘴和电极能进行有效对喷嘴和电极能进行有效对喷嘴和电极能进行有效对喷嘴和电极能进行有效冷却冷却冷却冷却l l喷嘴与电极之间要喷嘴与电极之间要喷嘴与电极之间要喷嘴与电极之间要绝缘绝缘绝缘绝缘l l能可靠导入离子气流和保护气流能可靠导入离子气流和保护气流能可靠导入离子气流和保护气流能可靠导入离子气流和保护气流l l便于加工和装配，喷嘴易于更换便于加工和装配，喷嘴易于更换便于加工和装配，喷嘴易于更换便于加工和装配，喷嘴易于更换第八页，本课件共有38页20

12、23/2/26第六章 等离子弧焊9第一节第一节 等离子弧特性及其发生器等离子弧特性及其发生器1 1、喷嘴基本结构及其重要参数、喷嘴基本结构及其重要参数、喷嘴基本结构及其重要参数、喷嘴基本结构及其重要参数l l 喷嘴孔径喷嘴孔径喷嘴孔径喷嘴孔径d d：决定等离子弧的直径和能量密度。：决定等离子弧的直径和能量密度。：决定等离子弧的直径和能量密度。：决定等离子弧的直径和能量密度。l l 喷嘴孔道长度喷嘴孔道长度喷嘴孔道长度喷嘴孔道长度l l：d d确定后，确定后，确定后，确定后，l l越长，对等离子弧的压缩作用越越长，对等离子弧的压缩作用越越长，对等离子弧的压缩作用越越长，对等离子弧的压缩作用越大。

13、通常以孔道比大。通常以孔道比大。通常以孔道比大。通常以孔道比l l/d d来表征等离子弧的类型。来表征等离子弧的类型。来表征等离子弧的类型。来表征等离子弧的类型。l l压缩角压缩角压缩角压缩角：对等离子弧压缩效果：对等离子弧压缩效果：对等离子弧压缩效果：对等离子弧压缩效果 影响不大。影响不大。影响不大。影响不大。喷嘴孔道：单孔型和多孔型喷嘴孔道：单孔型和多孔型喷嘴孔道：单孔型和多孔型喷嘴孔道：单孔型和多孔型喷嘴材料及冷却：紫铜、水冷喷嘴材料及冷却：紫铜、水冷喷嘴材料及冷却：紫铜、水冷喷嘴材料及冷却：紫铜、水冷第九页，本课件共有38页2023/2/26第六章 等离子弧焊10第一节第一节 等离子弧

14、特性及其发生器等离子弧特性及其发生器2 2、电极、电极、电极、电极l l 材质材质材质材质 铈钨合金、锆钨合金、纯钨铈钨合金、锆钨合金、纯钨铈钨合金、锆钨合金、纯钨铈钨合金、锆钨合金、纯钨l l 电极的形状电极的形状电极的形状电极的形状 电流较小、直径较细时可磨电流较小、直径较细时可磨电流较小、直径较细时可磨电流较小、直径较细时可磨成尖锥形且锥角可小一些；成尖锥形且锥角可小一些；成尖锥形且锥角可小一些；成尖锥形且锥角可小一些；电流较大、直径较大时，可电流较大、直径较大时，可电流较大、直径较大时，可电流较大、直径较大时，可磨成圆台形、球形或锥球形。磨成圆台形、球形或锥球形。磨成圆台形、球形或锥球

15、形。磨成圆台形、球形或锥球形。铜铜第十页，本课件共有38页2023/2/26第六章 等离子弧焊11第一节第一节 等离子弧特性及其发生器等离子弧特性及其发生器内缩和同心度内缩和同心度内缩和同心度内缩和同心度焊炬：焊炬：焊炬：焊炬：l lg g=l l 0.2mm0.2mm割炬：割炬：割炬：割炬：l lg g=l l+(23)mm(23)mm3 3、送气方式、送气方式、送气方式、送气方式第十一页，本课件共有38页2023/2/26第六章 等离子弧焊12第一节第一节 等离子弧特性及其发生器等离子弧特性及其发生器五、双弧现象及预防五、双弧现象及预防五、双弧现象及预防五、双弧现象及预防l l 现现现现象

16、象象象：正正正正常常常常的的的的转转转转移移移移型型型型等等等等离离离离子子子子弧弧弧弧稳稳稳稳定定定定的的的的在在在在钨钨钨钨极极极极与与与与工工工工件件件件之之之之间间间间燃燃燃燃烧烧烧烧，由由由由于于于于某某某某些些些些原原原原因因因因，有有有有时时时时会会会会形形形形成成成成另另另另一一一一个个个个燃燃燃燃烧烧烧烧于于于于钨钨钨钨极极极极-喷喷喷喷嘴嘴嘴嘴-工件之工件之工件之工件之间间间间的串的串的串的串联电联电联电联电弧，从外部可弧，从外部可弧，从外部可弧，从外部可观观观观察到两个察到两个察到两个察到两个电电电电弧同弧同弧同弧同时时时时存在。存在。存在。存在。l l 产产产产生生生生

17、机机机机理理理理：等等等等离离离离子子子子弧弧弧弧稳稳稳稳定定定定燃燃燃燃烧烧烧烧时时时时，在在在在弧弧弧弧柱柱柱柱与与与与喷喷喷喷嘴嘴嘴嘴孔孔孔孔壁壁壁壁之之之之间间间间存存存存在在在在着着着着一一一一层层层层冷冷冷冷气气气气膜膜膜膜(相相相相当当当当于于于于一一一一个个个个绝绝绝绝缘缘缘缘气气气气体体体体套套套套筒筒筒筒)。当当当当该该该该冷冷冷冷气气气气膜膜膜膜的的的的绝绝绝绝缘缘缘缘性性性性能能能能遭遭遭遭到到到到破破破破坏坏坏坏(即即即即气气气气膜膜膜膜击击击击穿穿穿穿)时时时时，双双双双弧弧弧弧就就就就可可可可能能能能形形形形成。成。成。成。第十二页，本课件共有38页2023/2/

18、26第六章 等离子弧焊13第一节第一节 等离子弧特性及其发生器等离子弧特性及其发生器l l双弧的防止措施：双弧的防止措施：双弧的防止措施：双弧的防止措施：合合合合理理理理选选选选择择择择喷喷喷喷嘴嘴嘴嘴结结结结构构构构及及及及其其其其相相相相关关关关参参参参数数数数：喷喷喷喷嘴嘴嘴嘴孔孔孔孔径径径径减减减减小小小小、孔孔孔孔道道道道长长长长度增加、钨极内缩量增大，都会导致双弧倾向增大。度增加、钨极内缩量增大，都会导致双弧倾向增大。度增加、钨极内缩量增大，都会导致双弧倾向增大。度增加、钨极内缩量增大，都会导致双弧倾向增大。保证钨极同心度：钨极偏心度增大，双弧倾向增大。保证钨极同心度：钨极偏心度增

19、大，双弧倾向增大。保证钨极同心度：钨极偏心度增大，双弧倾向增大。保证钨极同心度：钨极偏心度增大，双弧倾向增大。改改改改善善善善喷喷喷喷嘴嘴嘴嘴冷冷冷冷却却却却能能能能力力力力：喷喷喷喷嘴嘴嘴嘴冷冷冷冷却却却却能能能能力力力力差差差差，喷喷喷喷嘴嘴嘴嘴表表表表面面面面有有有有金金金金属属属属飞飞飞飞溅聚集，双弧倾向增大。溅聚集，双弧倾向增大。溅聚集，双弧倾向增大。溅聚集，双弧倾向增大。正正正正确确确确选选选选择择择择电电电电流流流流和和和和离离离离子子子子气气气气流流流流量量量量：结结结结构构构构条条条条件件件件一一一一定定定定时时时时，电电电电流流流流增增增增大大大大和气流量减小都会导致双弧现

20、象。和气流量减小都会导致双弧现象。和气流量减小都会导致双弧现象。和气流量减小都会导致双弧现象。采用陡降外特性电源有利于避免产生双弧。采用陡降外特性电源有利于避免产生双弧。采用陡降外特性电源有利于避免产生双弧。采用陡降外特性电源有利于避免产生双弧。控制喷嘴距工件的距离控制喷嘴距工件的距离控制喷嘴距工件的距离控制喷嘴距工件的距离 一般取一般取一般取一般取512mm512mm。返返 回回第十三页，本课件共有38页2023/2/26第六章 等离子弧焊14第二节第二节 等离子弧焊接等离子弧焊接一、焊接方法及参数选择一、焊接方法及参数选择一、焊接方法及参数选择一、焊接方法及参数选择 l l 等离子弧的特点

21、：高温、高能量密度、高穿透能力等离子弧的特点：高温、高能量密度、高穿透能力等离子弧的特点：高温、高能量密度、高穿透能力等离子弧的特点：高温、高能量密度、高穿透能力l l 等离子弧焊接：穿孔型、熔入型、微束等离子弧焊接等等离子弧焊接：穿孔型、熔入型、微束等离子弧焊接等等离子弧焊接：穿孔型、熔入型、微束等离子弧焊接等等离子弧焊接：穿孔型、熔入型、微束等离子弧焊接等（一）穿孔型等离子弧焊接（一）穿孔型等离子弧焊接（一）穿孔型等离子弧焊接（一）穿孔型等离子弧焊接等离子弧一次完全熔透工件并从熔池等离子弧一次完全熔透工件并从熔池等离子弧一次完全熔透工件并从熔池等离子弧一次完全熔透工件并从熔池底部的小孔穿出

22、；底部的小孔穿出；底部的小孔穿出；底部的小孔穿出；穿孔效应需要足够的能量密度，焊接穿孔效应需要足够的能量密度，焊接穿孔效应需要足够的能量密度，焊接穿孔效应需要足够的能量密度，焊接板厚有限。板厚有限。板厚有限。板厚有限。第十四页，本课件共有38页2023/2/26第六章 等离子弧焊15第二节第二节 等离子弧焊接等离子弧焊接主要工艺参数选择原则：主要工艺参数选择原则：主要工艺参数选择原则：主要工艺参数选择原则：l l 焊接电流：由材料和板厚首先选定。焊接电流：由材料和板厚首先选定。焊接电流：由材料和板厚首先选定。焊接电流：由材料和板厚首先选定。l l 喷嘴结构和孔径：根据电流确定。喷嘴结构和孔径：

23、根据电流确定。喷嘴结构和孔径：根据电流确定。喷嘴结构和孔径：根据电流确定。第十五页，本课件共有38页2023/2/26第六章 等离子弧焊16第二节第二节 等离子弧焊接等离子弧焊接离子气流量：影响等离子流力和穿透能力，与焊接电流离子气流量：影响等离子流力和穿透能力，与焊接电流离子气流量：影响等离子流力和穿透能力，与焊接电流离子气流量：影响等离子流力和穿透能力，与焊接电流匹配。匹配。匹配。匹配。1-1-圆柱形喷嘴（圆柱形喷嘴（圆柱形喷嘴（圆柱形喷嘴（d d=3mm=3mm）2-2-收敛收敛收敛收敛-扩散型喷嘴扩散型喷嘴扩散型喷嘴扩散型喷嘴3-3-加填充丝可消除咬肉区域加填充丝可消除咬肉区域加填充丝

24、可消除咬肉区域加填充丝可消除咬肉区域收敛收敛收敛收敛-扩散型喷嘴扩散型喷嘴扩散型喷嘴扩散型喷嘴第十六页，本课件共有38页2023/2/26第六章 等离子弧焊17第二节第二节 等离子弧焊接等离子弧焊接焊焊焊焊接接接接速速速速度度度度：与与与与焊焊焊焊接接接接电电电电流流流流和和和和等等等等离子气流量相匹配。离子气流量相匹配。离子气流量相匹配。离子气流量相匹配。喷喷喷喷 嘴嘴嘴嘴 高高高高 度度度度：一一一一 般般般般 常常常常 取取取取35mm35mm。保保保保护护护护气气气气流流流流量量量量：与与与与离离离离子子子子气气气气流流流流量量量量比例适中。比例适中。比例适中。比例适中。第十七页，本课

25、件共有38页2023/2/26第六章 等离子弧焊18第二节第二节 等离子弧焊接等离子弧焊接第十八页，本课件共有38页2023/2/26第六章 等离子弧焊19第二节第二节 等离子弧焊接等离子弧焊接（二）（二）（二）（二）熔入型等离子弧焊接熔入型等离子弧焊接熔入型等离子弧焊接熔入型等离子弧焊接l l 特点特点特点特点 焊接电流和离子气流量较小、电弧穿透力较弱；焊接参数波动焊接电流和离子气流量较小、电弧穿透力较弱；焊接参数波动焊接电流和离子气流量较小、电弧穿透力较弱；焊接参数波动焊接电流和离子气流量较小、电弧穿透力较弱；焊接参数波动对焊缝成形的影响较小；焊接过程稳定性较高；焊缝形状系数对焊缝成形的影

26、响较小；焊接过程稳定性较高；焊缝形状系数对焊缝成形的影响较小；焊接过程稳定性较高；焊缝形状系数对焊缝成形的影响较小；焊接过程稳定性较高；焊缝形状系数较大较大较大较大(主要由于熔宽增加主要由于熔宽增加主要由于熔宽增加主要由于熔宽增加)；热影响区较宽、焊接变形较大等。；热影响区较宽、焊接变形较大等。；热影响区较宽、焊接变形较大等。；热影响区较宽、焊接变形较大等。l l 应用应用应用应用 一般用于薄板、超薄板、角焊缝和多层焊的填充及盖面焊一般用于薄板、超薄板、角焊缝和多层焊的填充及盖面焊一般用于薄板、超薄板、角焊缝和多层焊的填充及盖面焊一般用于薄板、超薄板、角焊缝和多层焊的填充及盖面焊道焊接。道焊接

27、。道焊接。道焊接。第十九页，本课件共有38页2023/2/26第六章 等离子弧焊20第二节第二节 等离子弧焊接等离子弧焊接（三）（三）（三）（三）微束等离子弧焊接微束等离子弧焊接微束等离子弧焊接微束等离子弧焊接l l 电流电流电流电流1530A1530A的熔入型等离子弧焊接。的熔入型等离子弧焊接。的熔入型等离子弧焊接。的熔入型等离子弧焊接。l l 由由由由于于于于喷喷喷喷嘴嘴嘴嘴(孔孔孔孔径径径径lmm)lmm)的的的的拘拘拘拘束束束束作作作作用用用用和和和和采采采采用用用用联联联联合合合合型型型型等等等等离离离离子子子子弧弧弧弧，使使使使小小小小电电电电流流流流的的的的细细细细等等等等离离离

28、离子子子子弧弧弧弧(弧弧弧弧柱柱柱柱直直直直径径径径1mm)1mm)，燃燃燃燃烧烧烧烧十十十十分分分分稳稳稳稳定定定定，弧弧弧弧长长长长可可可可以以以以达达达达30mm30mm以以以以上上上上，已已已已成成成成为为为为焊焊焊焊接接接接金金金金属属属属箔箔箔箔、细细细细丝丝丝丝的的的的首首首首选选选选方方方方法。法。法。法。l l 为为为为了了了了保保保保证证证证焊焊焊焊接接接接质质质质量量量量，应应应应采采采采用用用用精精精精密密密密的的的的工工工工装装装装夹夹夹夹具具具具，保保保保证证证证装装装装配配配配质量和防止焊接变形。质量和防止焊接变形。质量和防止焊接变形。质量和防止焊接变形。第二十页

29、，本课件共有38页2023/2/26第六章 等离子弧焊21第二节第二节 等离子弧焊接等离子弧焊接要要要要特特特特别别别别重重重重视视视视工工工工件件件件表表表表面面面面的的的的清清清清理理理理；还还还还应应应应设设设设计计计计合合合合理理理理的的的的焊焊焊焊接接接接接接接接头头头头形形形形式式式式；也也也也可可可可采采采采用用用用光光光光学学学学放放放放大大大大观观观观察察察察系统。系统。系统。系统。第二十一页，本课件共有38页2023/2/26第六章 等离子弧焊22第二节第二节 等离子弧焊接等离子弧焊接（四）脉冲等离子弧焊接（四）脉冲等离子弧焊接（四）脉冲等离子弧焊接（四）脉冲等离子弧焊接（

30、五）熔化极等离子弧焊接（五）熔化极等离子弧焊接（五）熔化极等离子弧焊接（五）熔化极等离子弧焊接第二十二页，本课件共有38页2023/2/26第六章 等离子弧焊23第二节第二节 等离子弧焊接等离子弧焊接（六）变极性等离子弧焊接（六）变极性等离子弧焊接（六）变极性等离子弧焊接（六）变极性等离子弧焊接第二十三页，本课件共有38页2023/2/26第六章 等离子弧焊24 二、等离子弧焊接设备二、等离子弧焊接设备第二节第二节 等离子弧焊接等离子弧焊接第二十四页，本课件共有38页2023/2/26第六章 等离子弧焊25第二节第二节 等离子弧焊接等离子弧焊接1 1、电源、电源、电源、电源要求：要求：要求：要

31、求：具有陡降或垂降特性、具有电流递增及电流衰减等具有陡降或垂降特性、具有电流递增及电流衰减等具有陡降或垂降特性、具有电流递增及电流衰减等具有陡降或垂降特性、具有电流递增及电流衰减等功能。功能。功能。功能。直流电源：微束等离子弧采用联合弧；大电流等离子弧采直流电源：微束等离子弧采用联合弧；大电流等离子弧采直流电源：微束等离子弧采用联合弧；大电流等离子弧采直流电源：微束等离子弧采用联合弧；大电流等离子弧采用转移弧。维弧电源空载电压用转移弧。维弧电源空载电压用转移弧。维弧电源空载电压用转移弧。维弧电源空载电压100150V100150V；转移弧电源；转移弧电源；转移弧电源；转移弧电源80V80V左右

32、。左右。左右。左右。直流脉冲电源直流脉冲电源直流脉冲电源直流脉冲电源变极性交流方波电源变极性交流方波电源变极性交流方波电源变极性交流方波电源第二十五页，本课件共有38页2023/2/26第六章 等离子弧焊26第二节第二节 等离子弧焊接等离子弧焊接2 2、气路系统、气路系统、气路系统、气路系统3 3、控制系统、控制系统、控制系统、控制系统返返 回回第二十六页，本课件共有38页2023/2/26第六章 等离子弧焊27第三节第三节 等离子弧的其它应用等离子弧的其它应用 一、等离子弧切割一、等离子弧切割1 1、等离子弧切割原理及参数选择、等离子弧切割原理及参数选择、等离子弧切割原理及参数选择、等离子弧

33、切割原理及参数选择l l 利利利利用用用用高高高高温温温温、高高高高速速速速等等等等离离离离子子子子体体体体焰焰焰焰流流流流把把把把金金金金属属属属局局局局部部部部熔熔熔熔化化化化和和和和蒸蒸蒸蒸发发发发，并并并并随随随随即即即即吹吹吹吹出而形成切口。出而形成切口。出而形成切口。出而形成切口。l l 工艺参数选择：工艺参数选择：工艺参数选择：工艺参数选择：离离离离子子子子气气气气种种种种类类类类：ArAr、Ar+HAr+H2 2、N N2 2、N N2 2+H+H2 2和和和和空空空空气气气气。一一一一般般般般根根根根据据据据厚厚厚厚度度度度和和和和切切切切口口口口质质质质量量量量要要要要求求

34、求求来来来来选选选选择择择择。板板板板厚厚厚厚40mm40mm以以以以下下下下金金金金属属属属材材材材料料料料常常常常用用用用空空空空气气气气PACPAC；Ar+HAr+H2 2一一一一般般般般用用用用于于于于高高高高切切切切口口口口质质质质量量量量要要要要求求求求、大大大大厚厚厚厚板板板板和和和和高高高高速速速速切割；切割；切割；切割；N N2 2+H+H2 2可切厚板，成本低、质量较差。可切厚板，成本低、质量较差。可切厚板，成本低、质量较差。可切厚板，成本低、质量较差。第二十七页，本课件共有38页2023/2/26第六章 等离子弧焊28第三节第三节 等离子弧的其它应用等离子弧的其它应用 电

35、电电电流流流流和和和和电电电电压压压压：提提提提高高高高电电电电流流流流、电电电电压压压压可可可可提提提提高高高高切切切切割割割割速速速速度度度度和和和和厚厚厚厚度度度度。电电电电流流流流过过过过大大大大会会会会带带带带来来来来切切切切口口口口加加加加宽宽宽宽、双双双双弧弧弧弧倾倾倾倾向向向向增增增增大大大大、作作作作业业业业区区区区域域域域臭臭臭臭氧氧氧氧浓浓浓浓度度度度增大、喷嘴及钨极寿命降低等弊端。应采用提高电压的方法。增大、喷嘴及钨极寿命降低等弊端。应采用提高电压的方法。增大、喷嘴及钨极寿命降低等弊端。应采用提高电压的方法。增大、喷嘴及钨极寿命降低等弊端。应采用提高电压的方法。切切切切

36、割割割割速速速速度度度度：在在在在保保保保证证证证切切切切透透透透前前前前提提提提下下下下尽尽尽尽量量量量采采采采用用用用更更更更大大大大的的的的切切切切割割割割速速速速度度度度，以以以以克克克克服服服服低低低低速速速速切切切切割割割割而而而而导导导导致致致致的的的的生生生生产产产产率率率率低低低低、割割割割口口口口粗粗粗粗糙糙糙糙、底底底底部部部部熔熔熔熔瘤瘤瘤瘤增增增增多多多多和和和和HAZHAZ增宽等问题。增宽等问题。增宽等问题。增宽等问题。喷喷喷喷嘴嘴嘴嘴高高高高度度度度：一一一一般般般般取取取取5 58mm8mm为为为为宜宜宜宜。高高高高度度度度过过过过大大大大会会会会导导导导致致致

37、致穿穿穿穿透透透透能能能能力力力力下降；过小则易导致喷嘴过热、双弧倾向增大。下降；过小则易导致喷嘴过热、双弧倾向增大。下降；过小则易导致喷嘴过热、双弧倾向增大。下降；过小则易导致喷嘴过热、双弧倾向增大。第二十八页，本课件共有38页2023/2/26第六章 等离子弧焊29第三节第三节 等离子弧的其它应用等离子弧的其它应用第二十九页，本课件共有38页2023/2/26第六章 等离子弧焊30第三节第三节 等离子弧的其它应用等离子弧的其它应用2 2、提高切割质量的途径、提高切割质量的途径、提高切割质量的途径、提高切割质量的途径l l切口宽度和平直度：顶部较底部切除较多金属，顶部边切口宽度和平直度：顶部

38、较底部切除较多金属，顶部边切口宽度和平直度：顶部较底部切除较多金属，顶部边切口宽度和平直度：顶部较底部切除较多金属，顶部边缘略带圆角；小电流等离子弧切割平直度较高。缘略带圆角；小电流等离子弧切割平直度较高。缘略带圆角；小电流等离子弧切割平直度较高。缘略带圆角；小电流等离子弧切割平直度较高。l l切口熔瘤消除：不锈钢熔化金属流动性差切口熔瘤消除：不锈钢熔化金属流动性差切口熔瘤消除：不锈钢熔化金属流动性差切口熔瘤消除：不锈钢熔化金属流动性差+导热性差、导热性差、导热性差、导热性差、底部过热；保证钨极与喷嘴的同心度、采用足够高的等底部过热；保证钨极与喷嘴的同心度、采用足够高的等底部过热；保证钨极与喷

39、嘴的同心度、采用足够高的等底部过热；保证钨极与喷嘴的同心度、采用足够高的等离子弧功率、选用合适的气流量和切割速度。离子弧功率、选用合适的气流量和切割速度。离子弧功率、选用合适的气流量和切割速度。离子弧功率、选用合适的气流量和切割速度。l l大厚度切割质量：采用高功率和电源空载电压、采用热大厚度切割质量：采用高功率和电源空载电压、采用热大厚度切割质量：采用高功率和电源空载电压、采用热大厚度切割质量：采用高功率和电源空载电压、采用热焓值大和热导率高的氮氢混合气、采用电流递增式或分焓值大和热导率高的氮氢混合气、采用电流递增式或分焓值大和热导率高的氮氢混合气、采用电流递增式或分焓值大和热导率高的氮氢混

40、合气、采用电流递增式或分级转弧、预热。级转弧、预热。级转弧、预热。级转弧、预热。第三十页，本课件共有38页2023/2/26第六章 等离子弧焊31第三节第三节 等离子弧的其它应用等离子弧的其它应用3 3、等离子弧切割方法、等离子弧切割方法、等离子弧切割方法、等离子弧切割方法l l 空空空空气气气气等等等等离离离离子子子子弧弧弧弧切切切切割割割割：利利利利用用用用压压压压缩缩缩缩空空空空气气气气作作作作为为为为离离离离子子子子气气气气；割割割割枪枪枪枪采采采采用用用用铪铪铪铪或或或或锆锆锆锆铜铜铜铜镶镶镶镶嵌嵌嵌嵌式式式式水水水水冷冷冷冷或或或或间间间间接接接接冷冷冷冷却却却却电电电电极极极极。

41、铪铪铪铪或或或或锆锆锆锆表表表表面面面面在在在在空空空空气气气气中中中中容容容容易易易易生生生生成成成成氧氧氧氧化化化化物物物物和和和和氮氮氮氮化化化化物物物物，两两两两者者者者均均均均易易易易发发发发射射射射电电电电子子子子，且且且且熔熔熔熔点点点点高高高高，电极寿命电极寿命电极寿命电极寿命 较长。较长。较长。较长。工艺参数选工艺参数选工艺参数选工艺参数选择见择见择见择见P145P145表表表表6-86-8。第三十一页，本课件共有38页2023/2/26第六章 等离子弧焊32第三节第三节 等离子弧的其它应用等离子弧的其它应用l l水压缩等离子弧切割水压缩等离子弧切割水压缩等离子弧切割水压缩等

42、离子弧切割l l水下等离子弧切割水下等离子弧切割水下等离子弧切割水下等离子弧切割l l氧气等离子弧切割氧气等离子弧切割氧气等离子弧切割氧气等离子弧切割l l脉冲等离子弧切割脉冲等离子弧切割脉冲等离子弧切割脉冲等离子弧切割l l双弧切割双弧切割双弧切割双弧切割l l微束等离子弧切割微束等离子弧切割微束等离子弧切割微束等离子弧切割第三十二页，本课件共有38页2023/2/26第六章 等离子弧焊33第三节第三节 等离子弧的其它应用等离子弧的其它应用1 1、粉末等离子弧堆焊、粉末等离子弧堆焊、粉末等离子弧堆焊、粉末等离子弧堆焊l l一般采用转移或联合型弧；一般采用转移或联合型弧；一般采用转移或联合型弧

43、；一般采用转移或联合型弧；l l喷嘴中需送粉气流。喷嘴中需送粉气流。喷嘴中需送粉气流。喷嘴中需送粉气流。l l适用于堆焊硬质耐磨合金。适用于堆焊硬质耐磨合金。适用于堆焊硬质耐磨合金。适用于堆焊硬质耐磨合金。二、等离子弧堆焊二、等离子弧堆焊第三十三页，本课件共有38页2023/2/26第六章 等离子弧焊34第三节第三节 等离子弧的其它应用等离子弧的其它应用 喷喷喷喷嘴嘴嘴嘴孔孔孔孔道道道道易易易易吸吸吸吸附附附附粉粉粉粉末末末末，送送送送粉粉粉粉孔孔孔孔入入入入射角都在射角都在射角都在射角都在4545 以下。以下。以下。以下。送送送送粉粉粉粉量量量量及及及及其其其其均均均均匀匀匀匀性性性性。常常

44、常常用用用用的的的的送送送送粉粉粉粉装装装装置置置置有有有有雾雾雾雾化化化化式式式式、射射射射吸吸吸吸式式式式及及及及刮刮刮刮板板板板式式式式三三三三种种种种，目目目目前前前前以以以以刮刮刮刮板板板板式式式式送送送送粉粉粉粉器器器器应应应应用用用用为为为为最最最最广泛。广泛。广泛。广泛。常用粉末粒度为常用粉末粒度为常用粉末粒度为常用粉末粒度为4012040120目。目。目。目。第三十四页，本课件共有38页2023/2/26第六章 等离子弧焊35第三节第三节 等离子弧的其它应用等离子弧的其它应用第三十五页，本课件共有38页2023/2/26第六章 等离子弧焊36第三节第三节 等离子弧的其它应用等

45、离子弧的其它应用2 2、热丝等离子弧堆焊、热丝等离子弧堆焊、热丝等离子弧堆焊、热丝等离子弧堆焊 在在在在两两两两根根根根填填填填充充充充焊焊焊焊丝丝丝丝中中中中通通通通交交交交流流流流电电电电，利利利利用用用用焊焊焊焊丝丝丝丝伸伸伸伸出出出出长长长长度度度度段段段段的的的的电电电电阻阻阻阻热热热热来来来来增增增增加加加加焊焊焊焊丝丝丝丝的的的的熔熔熔熔化化化化速速速速度度度度，以以以以便便便便提提提提高高高高熔熔熔熔敷敷敷敷速速速速度度度度和和和和降降降降低低低低堆堆堆堆焊焊焊焊层层层层稀稀稀稀释释释释率率率率。此此此此法法法法适适适适用用用用于于于于不不不不锈锈锈锈钢钢钢钢、镍镍镍镍基基基基

46、合合合合金金金金、铜铜铜铜合合合合金金金金焊焊焊焊丝丝丝丝的的的的堆焊。堆焊。堆焊。堆焊。第三十六页，本课件共有38页2023/2/26第六章 等离子弧焊37第三节第三节 等离子弧的其它应用等离子弧的其它应用三、等离子弧喷涂三、等离子弧喷涂l l 原原原原理理理理：将将将将喷喷喷喷涂涂涂涂材材材材料料料料加加加加热热热热到到到到熔熔熔熔融融融融状状状状态态态态,通通通通过过过过高高高高速速速速气气气气流流流流使使使使其其其其雾雾雾雾化化化化(或或或或粒粒粒粒化化化化),),并并并并喷喷喷喷射射射射到到到到工工工工件件件件表表表表面面面面形形形形成成成成涂涂涂涂层层层层，以以以以赋赋赋赋予工件表

47、面更高的耐磨等特殊性能。予工件表面更高的耐磨等特殊性能。予工件表面更高的耐磨等特殊性能。予工件表面更高的耐磨等特殊性能。l l 等等等等离离离离子子子子弧弧弧弧焰焰焰焰流流流流温温温温度度度度和和和和流流流流速速速速高高高高，得得得得到到到到的的的的涂涂涂涂层层层层通通通通常常常常更更更更致致致致密密密密，与与与与基基基基体体体体的的的的结结结结合合合合强强强强度度度度更更更更高。高。高。高。第三十七页，本课件共有38页2023/2/26第六章 等离子弧焊38第三节第三节 等离子弧的其它应用等离子弧的其它应用提高涂层质量的关键措施提高涂层质量的关键措施提高涂层质量的关键措施提高涂层质量的关键措

48、施 喷涂材料的选择喷涂材料的选择喷涂材料的选择喷涂材料的选择 应根据涂层性能、基材及其尺寸、成本控制目标等要求，应根据涂层性能、基材及其尺寸、成本控制目标等要求，应根据涂层性能、基材及其尺寸、成本控制目标等要求，应根据涂层性能、基材及其尺寸、成本控制目标等要求，选择合适的粉末材料。选择合适的粉末材料。选择合适的粉末材料。选择合适的粉末材料。工件表面预处理工件表面预处理工件表面预处理工件表面预处理 一般包含表面清洗、表面预加工和表面粗化工序。一般包含表面清洗、表面预加工和表面粗化工序。一般包含表面清洗、表面预加工和表面粗化工序。一般包含表面清洗、表面预加工和表面粗化工序。预热预热预热预热 喷涂工作层厚度喷涂工作层厚度喷涂工作层厚度喷涂工作层厚度 主要工艺参数：电弧功率主要工艺参数：电弧功率主要工艺参数：电弧功率主要工艺参数：电弧功率,离子气和送粉气种类和流量离子气和送粉气种类和流量离子气和送粉气种类和流量离子气和送粉气种类和流量,送粉量等送粉量等送粉量等送粉量等返返 回回第三十八页，本课件共有38页