等离子体加工ppt课件.pptx

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1、5.1等离子体——物质的第四状态等离子体的组成原子的激发与电离等离子体的产生方法利用电场作用获得等离子体气体种类气体种类阳极层阴极辉光阳极光柱氦（He）红色桃色赤色~紫色氖（Ne）黄色橙色红茶色氩（Ar）桃色暗青色暗红色氪（Kr）绿色青紫色氙（Xe）橙绿色白绿色等离子弧形成过程激活开路电压、气体流向割炬气流稳定后，激活高频电路利用等离子弧进行加工关闭高频电路，同时打开主电源常用等离子弧等离子弧形成中的三效应机械压缩效应，热收缩效应，磁收缩效应等离子弧温度分布能量密度：106W/cm2温度：5000～28000℃速度：104～107m/s等离子弧的分类等离子喷

2、嘴孔径D决定对等离子弧的压缩能力，但过小时易导致等离子弧不稳定孔径与工作电流大小有关，1～400A时，孔径为0.5～5mm喷嘴的长度L越长，压缩能力越强，但过长时损耗大，切割时L/L=1.5～2.5；喷涂时L/D=5～6电极电极材料：钍钨、铈钨、锆钨直径：工作电流为1～400A时，0.25～4mm电极端部：30～60度锥角（电弧稳定性）等离子弧的特点能量密度大(106W/cm2)、温度高(5000～28000℃)电弧的方向性好（刚性）较好的稳定性和可控性（电流可小于0.1A）有双弧现象，影响加工精度设备投资大5.2等离子切割(Plasma Cutting)等

3、离子弧切割等离子弧切割系统的组成等离子体切割工艺指标厚度为25mm铝板：切割速度为760mm/min厚度为6.4mm钢板：切割速度为4060mm/min切边的斜度：一般为2～7度；最好1～2度切缝宽度：厚度小于25mm的金属：切缝宽度为2.5～5mm厚度150mm的金属，切缝宽度为10～20mm加工精度：孔径10mm以内，钢板厚度4mm时，±0.25mm钢板厚度35mm，精度为±0.8mm表面粗糙度Ra1.6～3.2m，热影响层分布的深度为1～5mm三种切割方法对比等离子切割火焰切割激光切割①②③切割精度0.2~0.8mm0.5～1mm0.05~0.2mm

4、最大切割厚度40mm100mm25mm热影响小大小切割速度快(中厚度板)慢(中厚度板)慢(中厚度板)切割速度快(薄板)慢(薄板)快(薄板)气割与等离子弧切割对比气割原理气割等离子切割改进的等离子切割传统的切割方法气体保护切割（防止切割时氧化切割表面）水保护切割（防氧化、冷却工件和喷嘴）水射流保护切割（水压缩）额定电流小于100A额定电流达到750A等离子切割工艺方法手动切割机动切割机器人切割刨削破口打标等离子切割工艺应用造船行业切割钢板各种金属结构加工等离子切割工艺应用各种钢材原材料切割建筑行业各种金属结构加工等离子切割工艺应用装饰品的切割艺术品的制作切割清

5、除拆毁等离子弧切割质量改善切口质量的方法：回旋气流切割法存在问题回旋气流法割法回旋气流喷枪及加工机床回旋气流切割效果等离子回旋气流切割法等离子精细切割5.3等离子焊接(PlasmaWelding)等离子焊接TIG焊接焊缝的形成等离子焊接系统的组成等离子焊接机器人等离子焊接机器人等离子焊接的特点能量密度大，焊接速度快电弧方向性强，无电极损耗，焊接过程稳定，易于自动化熔池内温度高，电弧搅动性好，以排除熔池内气泡熔透能力强，焊缝深宽比较大，热影响区小单位：mm等离子焊接样件等离子焊接样件SUS430t=0.3φ1365×H270等离子焊接样件焊接前焊接后5.4等离

6、子喷涂(PlasmaSpraying)传统的热喷涂原理等离子喷涂等离子喷涂等离子喷涂结合涂层剖面涂层表面Cr2O3机体等离子喷涂设备组成等离子喷涂的特点热源温度高，适用于难熔材料的喷涂、难熔材料的复合涂层射流速度大（几十至几百米／秒），涂层结合强度高、气孔率低（体积百分比：15%左右）喷涂过程对基体的热影响较小（30～180℃），可对已成型工件进行表面喷涂采用惰性气体保护和加氢气体还原等方法，降低喷涂颗粒氧化喷涂工艺规程稳定，操作比较简便，喷涂效率较高等离子喷涂等离子喷涂工艺根据对涂层的性能要求，确定涂层的材料和厚度确定工艺参数：压力、粒度、喷枪与工件的相对

7、运动速度表面预处理：表面清理（酸浸、机械打磨、喷砂）：清除油污，铁锈，漆层等表面粗化（喷砂、开槽车螺纹、拉毛）：增强结合力，消除应力非喷涂部位的保护喷涂前预热工件（100~200℃）→喷结合层打底（厚度100~200μm，距离在般控制在180~200mm）→除去灰粉和氧化膜喷涂工作层：距离控制在180~200mm，相对移动速度70~150mm/s，温度＜250℃喷后工件冷却：自然冷却封孔→机械加工等离子喷涂的应用——零件修复等离子喷涂修复过程-1①已磨损件②车削磨损表面等离子喷涂修复过程-2④等离子喷涂③表面处理等离子喷涂修复过程-3⑤磨削喷涂表面①已磨损件

8、等离子喷涂的应用——改善表面性能等离子喷涂的应用——