现代焊接技术等离子焊接技术及进展

《现代焊接技术等离子焊接技术及进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、现代焊接技术课程专业论文河南工程学院《现代焊接技术》考查课专业论文等离子焊接技术及进展学生姓名：任课教师：2-9-现代焊接技术课程专业论文等离子焊接技术及进展1摘要：等离子弧是压缩的电弧，与自由电弧的温度分布、能量密度分布、电弧形态都存在较大差异，它利用等离子枪将阴极之间的自由电弧，压缩成高温，高电离度及高能量密度的电弧。[1]等离子弧的能量密度很大，可达105-106W/cm2,比自由电弧（104W/cm2）高出1-2个数量级，是一种高能束流焊接方法。由于等离子弧具有弧柱细长，能量密度高的特点，因而在焊接领域有着广泛

2、的应用，且等离子焊接方法不断进行完善与发展，如变极性等离子弧焊接、活性等离子弧焊接、粉末等离子弧堆焊及喷涂、等离子弧-MIG焊、磁控等离子弧堆焊。2关键词：等离子弧转移型压缩效应新进展3引言随着科学技术的不断进步，人们对焊接工艺有了更高的要求，等离子焊接技术不断发展，其能量密度大、电弧方向性强、熔透能力强的特点得到了充分发挥，应用领域也越来越广阔。在以高技术手段为基础的再制造工程中，等离子焊接技术必然会得到广泛的应用。目前，离子焊接技术已经应用在汽车等工业领域中。中国经济的迅速崛起和制造业的蓬勃发展，必然对焊接技术及焊

3、接质量提出更高的要求，等离子堆焊技术具有较宽的刚性和柔性调节范围、生产效率高，焊接质量高，电弧稳定等特征，因而等离子堆焊技术的研究与应用必将成为机械制造业的重要组成部分。[2]4等离子弧焊接简介等离子弧是受外部拘束条件的影响使弧柱受到压缩的电弧。自由电弧弧区内的气体尚未完全电离，能量未高度集中，而等离子弧弧区内的气体完全电离，能量高度集中，能量密度很大，电弧温度可高达24000～50000K（一般自由状态的钨极氩弧焊最高温度为10000～20000K）能迅速熔化金属材料，可用来焊接和切割。等离子弧焊具有较大的熔透力和焊

4、接速度。形成等离子弧的气体和它周围的保护气体一般用氩，根据各种工件的材料性质，也有使用氦、氮、氩或其中两者混合的混合气体的。5等离子电弧焊接方法的特点5.1等离子电弧焊的优缺点1.等离子电弧焊的优点等离子电弧焊与钨极氩弧焊等传统电弧焊方法相比，具有以下优点。[3]-9-现代焊接技术课程专业论文(1)具有较宽的刚性和柔性调节范围具有高温、高能量密度、高冲击力和挺度的等离子弧，称为刚性等离子弧，能量密度较小、冲击力小的等离子弧称为柔性等离子弧。等离子弧刚性和柔性主要受电流、喷嘴孔径和形状、气体种类和流量因素的影响，可根据不

5、同工艺要求，调节各因素，得到具有不同温度、能量密度、冲击力和挺度等性能的等离子弧。(2)生产效率高由于等离子弧能量密度大、电弧方向性强、熔透能力强，在不开坡口、不加填充焊丝的情况下，可一次焊透8-10mm厚的不锈钢板；与钨极氲弧焊相比，在相同的焊缝熔深情况下，等离子弧焊接速度要快得多。(3)焊接质量高焊接质量对弧长的变化不敏感，这是由于等离子弧形态接近圆柱形，发散角小，挺度好，易获得均匀的焊缝形状。由于钨极缩在水冷铜喷嘴内部，不与工件接触，因此可避免焊缝金属产生夹钨现象，且电弧搅动性好，熔池温度高，有利于熔池内气体的释

6、放，焊接质量高；另外，由于工件上受热区域小，热影响区窄，焊接薄板时变形小。(4)电弧稳定等离子电弧由于压缩效应及电商度较高，电流较小时仍很稳定，电流小至0.1A时仍可稳定燃烧；并且电弧挺度好，弧长波动对电弧影响较小。2.等离子电弧焊的缺点(1)一次性投资大等离子电弧焊和切割设备比较昂贵，焊枪及控制线路复杂，且喷嘴使用寿命低。但是其焊接速度和切割速度快，焊缝和切割质量好，若将这些因素考虑进去。其使用成本还不是太高。(2)操作要求较高焊接参数较多，对焊接操作人员的技术水平要求较高。由于等离子弧焊枪结构复杂，比普通电弧焊枪体

7、积大，重量重，手工焊时电弧作用区域可观察性差。(3)双弧弊端使用转移弧时，当工艺参数选择不当时，或喷嘴结构不合理、受损伤时，会产生双弧现象，将导致焊接过程不正常，甚至烧坏喷嘴。(4)使用场合受限由于枪体大，钨极内缩在喷嘴里，电弧可达性差，因此对于某些接头形式难以焊接。并且其可焊厚度有限，一般在25mm以下。5.2等离子弧分类按电源供电方式，等离子弧有非转移型、转移型和联合型三种形式（见下图）：图1等离子体弧的形式-9-现代焊接技术课程专业论文1非转移型等离子弧：钨极接电源负极，喷嘴接电源正极，等离子弧体产生在钨极与喷嘴

8、之间，在离子气流压送下，弧焰从喷嘴中喷出，形成等离子焰(如图1a)。2转移型等离子弧：钨极接电源负极，工件接电源正极等离子弧体产生于钨极与工件之间(如图1b)。转移弧难以直接形成，必须先引燃非转移弧，然后才能过渡到转移弧，金属焊接、切割几乎都是采用转移型弧，因为转移弧能把更多的热量传递给工件。3联合型等离子弧：工作时非转移弧和转移