第七章等离子弧焊接与切割

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）PAW100~500A转移弧材料/板厚合适，接头形式焊接层数受限，悬空单面焊双面成形好，对参数的要求较严格2.熔透型（熔入型）PAW30~100A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，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