等離子弧切割是現在不銹(xiu)鋼加工中最常用的一種切割方法。等離子弧切割系利用高能量密度等離子弧和高速的等離子流，將熔化金屬從割口中吹走，形成連續割口。等離子弧切割速度快，沒有氧乙炔切割時對工件產生的燃燒，因此工件獲得的熱量相對較小，工件變形也小，適合于切割各種金屬材料。但由于等離子流速高，噪聲、煙氣和煙塵嚴重，工作衛生條件較差。
等(deng)離(li)子(zi)(zi)弧(hu)切(qie)(qie)割方法又分為(wei)一般等(deng)離(li)子(zi)(zi)弧(hu)切(qie)(qie)割、水壓縮等(deng)離(li)子(zi)(zi)弧(hu)切(qie)(qie)割、空(kong)氣等(deng)離(li)子(zi)(zi)弧(hu)切(qie)(qie)割。
1. 一般等離子弧切(qie)割
一般等離(li)子弧(hu)(hu)切(qie)割（見圖(tu)6-15)金屬(shu)(shu)材料時(shi)(shi)，通(tong)常都采用(yong)轉(zhuan)移型電弧(hu)(hu)。一般的等離(li)子弧(hu)(hu)不用(yong)保護氣(qi)(qi)(qi)(qi)體，工(gong)作(zuo)(zuo)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體和切(qie)割氣(qi)(qi)(qi)(qi)體從同一噴(pen)(pen)嘴內(nei)噴(pen)(pen)出。引弧(hu)(hu)時(shi)(shi)，噴(pen)(pen)出小氣(qi)(qi)(qi)(qi)流離(li)子氣(qi)(qi)(qi)(qi)體作(zuo)(zuo)為電離(li)介質。切(qie)割時(shi)(shi)，則同時(shi)(shi)噴(pen)(pen)出大(da)氣(qi)(qi)(qi)(qi)流氣(qi)(qi)(qi)(qi)體以排除(chu)熔化金屬(shu)(shu)，工(gong)作(zuo)(zuo)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體通(tong)常選用(yong)氮氣(qi)(qi)(qi)(qi)。
圖6-15是(shi)雙氣流等(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)弧(hu)(hu)切(qie)割(ge)方法的(de)(de)原理圖。在等(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)弧(hu)(hu)周圍通有(you)第(di)二(er)路氣。中間的(de)(de)離(li)(li)子(zi)氣通常(chang)為(wei)氮氣。外圈的(de)(de)第(di)二(er)路氣根據切(qie)割(ge)工件材(cai)料選(xuan)用，可(ke)(ke)以(yi)是(shi)二(er)氧化碳、空(kong)氣、氬(ya)氣或氫氣。第(di)二(er)路氣可(ke)(ke)以(yi)使(shi)等(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)弧(hu)(hu)進一步(bu)壓縮，提高能量密度。切(qie)割(ge)碳鋼時(shi)，第(di)二(er)路氣可(ke)(ke)選(xuan)用壓縮空(kong)氣以(yi)提高切(qie)割(ge)速(su)度。
切(qie)割薄金屬(shu)板材時(shi)，可采用微束(shu)等離子弧(hu)以獲得更窄的割口。
2. 水壓縮等(deng)離子弧切割
圖6-16是(shi)水(shui)(shui)壓(ya)縮等(deng)(deng)(deng)離(li)(li)子弧(hu)(hu)(hu)切(qie)(qie)(qie)割(ge)方(fang)法(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)原理圖。高(gao)壓(ya)水(shui)(shui)從槍(qiang)體(ti)徑向通入(ru)，由噴(pen)嘴孔道噴(pen)出，與等(deng)(deng)(deng)離(li)(li)子弧(hu)(hu)(hu)直接接觸。一(yi)(yi)方(fang)面強烈壓(ya)縮等(deng)(deng)(deng)離(li)(li)子弧(hu)(hu)(hu)，使其能量密(mi)度提(ti)高(gao)；另一(yi)(yi)方(fang)面由于等(deng)(deng)(deng)離(li)(li)子弧(hu)(hu)(hu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫而使水(shui)(shui)分(fen)解成氫和(he)氧，成為切(qie)(qie)(qie)割(ge)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)部分(fen)。分(fen)解成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氧氣(qi)對切(qie)(qie)(qie)割(ge)碳鋼更有利，促進了(le)碳鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)燃燒。高(gao)速水(shui)(shui)流(liu)除沖刷切(qie)(qie)(qie)割(ge)熔化金屬外，對工(gong)(gong)件還有強烈的(de)(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)卻(que)作用(yong)(yong)，所以(yi)割(ge)后工(gong)(gong)件熱變形小。水(shui)(shui)壓(ya)縮等(deng)(deng)(deng)離(li)(li)子弧(hu)(hu)(hu)切(qie)(qie)(qie)割(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)割(ge)口(kou)(kou)，比(bi)一(yi)(yi)般等(deng)(deng)(deng)離(li)(li)子弧(hu)(hu)(hu)切(qie)(qie)(qie)割(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)割(ge)口(kou)(kou)傾斜角度小，割(ge)口(kou)(kou)窄，割(ge)口(kou)(kou)質量好。這(zhe)(zhe)種方(fang)法(fa)在水(shui)(shui)中切(qie)(qie)(qie)割(ge)工(gong)(gong)件時，水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)噴(pen)濺非常嚴重，所以(yi)一(yi)(yi)般切(qie)(qie)(qie)割(ge)在水(shui)(shui)槽中進行，工(gong)(gong)件位于水(shui)(shui)面下200mm左右。這(zhe)(zhe)樣可以(yi)大大降低切(qie)(qie)(qie)割(ge)噪(zao)聲、煙(yan)(yan)氣(qi)和(he)煙(yan)(yan)塵，并能吸收切(qie)(qie)(qie)割(ge)過程中所產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強烈弧(hu)(hu)(hu)光、金屬粒(li)子、灰塵、煙(yan)(yan)氣(qi)、紫外線等(deng)(deng)(deng)，大大改善操作者(zhe)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)作條(tiao)件。槍(qiang)體(ti)下部可用(yong)(yong)陶瓷加工(gong)(gong)，減少了(le)產生(sheng)雙(shuang)弧(hu)(hu)(hu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)可能性。
3. 空氣等離(li)子弧切割
圖6-17所示為空氣等離子弧切(qie)割方法的(de)原理圖。由于空氣對高溫(wen)狀態的(de)鎢(wu)會產生氧化反應，為此，空氣等離子弧切(qie)割采(cai)用(yong)了(le)鋯、鉿或(huo)其他(ta)合金作(zuo)為電(dian)(dian)(dian)極。為了(le)提高電(dian)(dian)(dian)極使用(yong)壽命，電(dian)(dian)(dian)極一(yi)般做成直(zhi)接水冷(leng)的(de)鑲嵌式形(xing)式，小(xiao)電(dian)(dian)(dian)流切(qie)割時，也可不(bu)用(yong)水冷(leng)。
空氣(qi)等離(li)(li)子(zi)弧(hu)切(qie)(qie)割(ge)(ge)有(you)兩種(zhong)(zhong)類(lei)型(xing)。圖(tu)6-17(a)所示為單一(yi)式空氣(qi)等離(li)(li)子(zi)弧(hu)切(qie)(qie)割(ge)(ge)原理圖(tu)，它利(li)用空氣(qi)壓縮機提供的(de)壓縮空氣(qi)作(zuo)為工作(zuo)氣(qi)體(ti)和排除熔(rong)化金屬的(de)氣(qi)流。這種(zhong)(zhong)類(lei)型(xing)的(de)空氣(qi)等離(li)(li)子(zi)弧(hu)切(qie)(qie)割(ge)(ge)的(de)成(cheng)本低，氣(qi)體(ti)來源方便。壓縮空氣(qi)在(zai)(zai)電(dian)(dian)(dian)弧(hu)中加熱(re)后分(fen)解和電(dian)(dian)(dian)離(li)(li)，生成(cheng)的(de)氧(yang)與切(qie)(qie)割(ge)(ge)金屬產(chan)生化學(xue)放(fang)熱(re)反應，加快(kuai)了切(qie)(qie)割(ge)(ge)速度(du)(du)。充分(fen)電(dian)(dian)(dian)離(li)(li)的(de)空氣(qi)等離(li)(li)子(zi)體(ti)的(de)熱(re)焓值高，因而電(dian)(dian)(dian)弧(hu)的(de)能量大，與其他等離(li)(li)子(zi)弧(hu)切(qie)(qie)割(ge)(ge)方法相比，其切(qie)(qie)割(ge)(ge)速度(du)(du)更(geng)快(kuai)，特別適合于切(qie)(qie)割(ge)(ge)厚度(du)(du)在(zai)(zai)30mm以(yi)下的(de)碳鋼，也可以(yi)切(qie)(qie)割(ge)(ge)銅、不(bu)銹(xiu)鋼、鋁(lv)及其他材(cai)料。但是(shi)這種(zhong)(zhong)切(qie)(qie)割(ge)(ge)方法的(de)電(dian)(dian)(dian)極(ji)受到強烈的(de)氧(yang)化腐蝕(shi)，所以(yi)一(yi)般采(cai)(cai)用鑲(xiang)嵌式純鋯、純鉿(jia)電(dian)(dian)(dian)極(ji)，而不(bu)能采(cai)(cai)用鎢電(dian)(dian)(dian)極(ji)或氧(yang)化物(wu)鎢電(dian)(dian)(dian)極(ji)。即便是(shi)采(cai)(cai)用鋯、鉿(jia)電(dian)(dian)(dian)極(ji)，它的(de)工作(zuo)壽命一(yi)般也只在(zai)(zai)5~10h以(yi)內。
另一種為復合式空(kong)氣(qi)(qi)等離子(zi)弧切(qie)割，其(qi)切(qie)割原理(li)如圖6-17(b)所示(shi)。內噴嘴(zui)通入常用(yong)的惰性氣(qi)(qi)體(ti)，外噴嘴(zui)通入壓縮(suo)空(kong)氣(qi)(qi)。這(zhe)樣，一方面利用(yong)壓縮(suo)空(kong)氣(qi)(qi)在切(qie)割區的化學(xue)放熱(re)反(fan)應提高切(qie)割速度(du)；另一方面又避(bi)免了(le)空(kong)氣(qi)(qi)與電極(ji)(ji)的直接接觸，因而(er)可采用(yong)純鎢電極(ji)(ji)或氧(yang)化物鎢電極(ji)(ji)，簡化了(le)電極(ji)(ji)結構。
