等离子操作规程及工艺22

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1、等离子焊接原理等离子焊接是通过高度集中的等离子束流获得必要的熔化母材能量的这种焊接过程，通常等离子电弧的能量取决于等离子气体的流量，焊枪喷嘴的压缩效果和使用的电流大小。普通电弧射流速度为80～150米/秒，等离子电弧的射流速度可以达到300～2000米/秒，等离子电弧由于受到压缩，能量密度可达105—106W/cm2，而自由状态下TIG电弧能量密度50-100W/mm2，弧柱中心温度在24000K以上，而TIG电弧弧柱中心温度在5000～8000K左右【1】。因此，等离子电弧焊接与电子束（能量密度105W/mm2）、激光束（能量密度105W/mm2）焊接一同被称为高

2、能密度焊接。等离子电弧的分类按电源的联接方式分类，等离子电弧分非转移弧，转移弧和联合型电弧三种形式。三种形式都是钨极接负，工件或喷嘴接正。非转移型电弧弧是在钨极与喷嘴之间形成电弧，在等离子气流压送下，弧焰从喷嘴中喷出，形成等离子焰。主要适合于导热较好的材料焊接，但由于电弧的能量主要通过喷嘴，因此喷嘴的使用寿命较短，能量不宜过大，不太适合于长时间的焊接，这种形式较少应用在焊接。转移型电弧是在喷嘴与工件之间形成电弧，由于转移弧难以直接形成，先在钨极与喷嘴之间形成小的非转移弧，然后过渡到转移弧，形成转移电弧时，非转移弧同时切断。由于这种方式能将更多的能量传递给工件，因此该

3、形式电弧普遍应用到金属材料焊接和切割中。混合型电弧是指转移电弧和非转移电弧并存，主要用于微束等离子焊接和粉末堆焊。按电弧形状或成形原理分类，等离子电弧分为微束等离子，熔透型等离子和小孔型等离子三种基本方法。微束等离子是在小电流，一般在30A以下，通过熔透的方法进行焊接。通常适用于焊接细材，箔件等，在传感器元件，电子器件，电机接头，网筛加工等运用较为普遍。熔透型等离子是在等离子气流较小，弧柱压缩较弱的情况下焊接，只对工件进行熔透而不形成小孔的这种方法。这种电弧非常类似TIG电弧结构和能量。常用在薄板的单面焊双面成型。小孔型等离子利用等离子弧能量密度大和等离子流力大的特

4、点，将工件完全熔透并产生一个贯穿工件的小孔的方法。小孔效应只有在能量密度足够的条件下才能形成，被焊板厚增加，能量密度也要增加。但等离子能量密度的提高有一定限制，因此小孔型等离子只能在有限的板厚范围内进行。通常情况下碳钢，不锈钢，镍基合金等在平焊位置一次单面焊双面焊成形小于8mm,钛合金小于10mm.采用特殊喷嘴和气体，不锈钢可提高至10mm,钛合金达12mm.可以实现不开坡口情况下单面焊双面成型。结合弱弧等离子或TIG的特点，与小孔等离子效应结合，通过采用双枪同时焊接的工艺方法，可以得到更高的效率和质量。这种工艺适合长焊缝、大直径筒体的纵环缝焊接等离子焊接优点由于等

5、离子焊接是高能束焊接，具有以下几个特点：u焊接速度可以明显提高(可达手工TIG焊的4～5倍以上，工件厚度在可焊范围越大，提高越明显)；u可以获得性能优良的焊缝；u在可焊范围内容易得到完整的规则的全焊透焊缝；u满足100%射线探伤要求；u可以得到同母材的化学成分和性能的焊缝；u由于电弧集中，焊缝热影响区减小，且具有较低的氧化；u优良的外观成形；u不用开坡口可以大大减少焊丝的用量和焊前坡口制备；6u焊接过程由于电弧挺度好，电弧容易控制；u残余应力和焊接变形小。等离子焊接操作要进行自动等离子焊接时，正确的操作是十分关键的，错误操作可能导致意想不道严重的后果。在一套等离子自

6、动焊接系统中，从开机到最后的关气，有一定的先后顺序：1.在进行等离子焊接之前，要先磨好钨极，根据电流的大小来选择合适的钨极形状。然后装好钨极，并调节好钨极内缩量及钨极与喷嘴压缩孔同心。同心度的调节情况要看高频火花的分布情况来决定，一般要看到高频火花均匀的分布在钨极的四周就可。2.打开各种保护气的调节器。3.检查等离子水箱中是否有加水，而且加入的水必须为蒸馏水。开水箱，打开焊接电源及控制电源。4.调节输入合适的工艺参数到控制电源中。焊接参数包括送气时间、焊接电流、焊接速度、送丝速度、横摆及弧压跟踪等5.模拟焊接，观察小车的行走方向，是否送丝，调节好各种保护气的流量等。

7、6.打开维弧，装好工件，调节工件对接缝的中心在成型槽的正上方，并和等离子焰中心在一条直线上。7.调节好喷嘴的高度，并保证等离子焰在对接缝中心，将焊枪移到引弧板上。8.将控制器的开关拨到焊接位置，按下启动开关开始焊接，在焊接的过程中，要观察电弧的中心是否对接缝偏离，如有偏离，用线控器或手动微调。9.当焊枪焊到收弧板上时，按下停止按钮，收弧，焊枪抬升到一定高度，移走工件。10.当焊接任务结束后，要先关维弧按钮，关掉维弧，然后关焊接电源，控制电源，最后在通一段离子气和水之后（冷却喷嘴，保护钨极），关气，关水箱，关掉总电源。影响等离子焊接的几点重要因素由于等离子焊接可以