等离子弧焊的类型

出处：按学科分类—工业技术 河南科学技术出版社《焊接技术手册》第267页（1785字）

1．小孔型等离子弧焊

又称穿孔型、锁孔型、穿透型等离子弧焊。它是利用等离子弧能量密度大、挺直度好、离子流冲力大的特点，将工件完全熔透，并将工件穿一小孔，离子流从背面小孔穿出。熔化金属在电弧吹力、液体金属重力、表面张力互相作用下保持平衡。当小孔随焊接速度向前移动时，在电弧的后方锁闭，形成完全焊透的焊缝。焊缝的形成过程如图6－8所示。小孔型等离子弧焊适用的厚度范围见表6－1。能否实现一次穿透工件，实现小孔型焊接，这与离子弧能量密度有关。随着工件厚度增加，所需能量密度增大，离子弧能量密度是有限的，所以这种方法适用的板厚受到限制。

图6－8 小孔等离子弧焊焊缝成形过程

1－小孔 2－熔池 3－焊缝 4－焊缝正面 5－焊缝反面

表6－1 小孔等离子弧焊一次穿透的厚度

注：不加衬垫，单面焊双面成形。

2．熔透型等离子弧焊

也称熔入型、熔融型等离子弧焊。是离子气流量较小，弧柱压缩程度较弱的一种等离子弧焊。在焊接过程中，只熔化工件，不产生小孔效应。焊缝成形过程与钨极氩弧焊相类似，随着焊枪向前移动，熔池金属凝固形成焊缝。它适用于单面焊双面成形和厚板多层焊。

3．微束等离子弧焊

又称针状等离子弧焊，是指30A以下的熔透型等离子弧焊。为了提高等离子弧的稳定性，采用小孔径压缩喷嘴(0．6～1．2mm)，联合型等离子弧。采用相应措施后，焊接电流小于1A仍能获得稳定的焊接电弧和焊接过程。微束等离子弧特别适合于薄板和细丝的焊接。焊接不锈钢时，最小厚度可以小到0．025mm。熔点和沸点低的金属和合金，如铅、锌等不适于等离子弧焊。

4．熔化极等离子弧焊

是等离子弧与熔化极电弧焊相组合的一种焊接方法。与等离子弧焊比较，其优点是：焊丝受等离子弧预热，熔化功率大，焊接速度高。熔化功率和工件上的输入热量可以单独调节。熔化极直流电源，采用直流反接时有去除氧化膜的阴极破碎作用，所以这种方法适用于焊铝、镁及其合金。

熔化极等离子弧焊有两种基本形式。图6－9为水冷喷嘴式。水冷喷嘴在强烈的直接水冷条件下，可以承担较大的等离子弧电流。在焊枪体中间送入一熔化极，熔化极与工件间接一直流电源。熔化极电弧在等离子弧中间燃烧。等离子弧起到预热熔化焊丝的作用，因此熔敷率很高，适用于堆焊。图6－10为钨极式熔化极等离子弧焊。在钨极与工件之间接有直流电源和高频引弧器，等离子弧在钨极与工件之间燃烧。熔化极与工件之间接直流电源，熔化极电弧在等离子弧中燃烧。在焊接导热性强的金属材料时，还可以在工件和喷嘴之间加一降压特性直流电源加热工件。

图6－9 水冷喷嘴式熔化极等离子弧焊

图6－10 钨极式熔化极等离子弧焊

5．热丝等离子弧焊

为提高熔敷速度，用一单独的平特性交流电源加热填充焊丝，交流电源可以减弱磁偏吹，对稳定电弧有利。为提高生产率可以采用双丝和多丝输送。图6－11是双丝热丝等离子弧焊的示意图，这种方法适用于堆焊。

图6－11 热丝等离子弧焊示意图

6．脉冲等离子弧焊

将焊接电流调制成基值电流和脉冲电流。基值电流起维弧和预热工件的作用，脉冲电流起熔化工件作用。因此拓宽了焊接工艺参数的调节范围，也拓宽了等离子弧焊接适用范围。