等離(li)子(zi)弧(hu)按壓縮電弧(hu)的形式不同，可分為轉(zhuan)移型(xing)(xing)和非轉(zhuan)移型(xing)(xing)兩種電弧(hu)。通常用轉(zhuan)移型(xing)(xing)等離(li)子(zi)弧(hu)切割機(ji)來切割金(jin)屬材料，其切割原(yuan)理和典型(xing)(xing)割槍的示(shi)意圖如圖6-10所示(shi)。
一、設備的組成
等(deng)(deng)離子(zi)弧(hu)切(qie)(qie)(qie)割(ge)機有(you)手工(gong)(gong)和(he)機械兩類(lei)。其設備由電源、割(ge)炬、控制系(xi)統(tong)、氣路系(xi)統(tong)及水冷(leng)系(xi)統(tong)組(zu)成。機械切(qie)(qie)(qie)割(ge)機帶有(you)速度(du)可調(diao)的切(qie)(qie)(qie)割(ge)小車。手工(gong)(gong)切(qie)(qie)(qie)割(ge)機目前(qian)有(you)LG-400等(deng)(deng)型號(hao)，可用于直(zhi)線和(he)各(ge)種幾(ji)何(he)形狀(zhuang)的手工(gong)(gong)切(qie)(qie)(qie)割(ge)，切(qie)(qie)(qie)割(ge)不銹鋼材的最大厚度(du)為(wei)40mm。機械等(deng)(deng)離子(zi)弧(hu)切(qie)(qie)(qie)割(ge)機目前(qian)有(you)LG3-400等(deng)(deng)型號(hao)，可以自(zi)動地切(qie)(qie)(qie)割(ge)直(zhi)線和(he)圓形，也可以通過(guo)仿(fang)形和(he)數控裝置來切(qie)(qie)(qie)割(ge)任何(he)形狀(zhuang)的工(gong)(gong)件，切(qie)(qie)(qie)割(ge)不銹鋼的最大厚度(du)為(wei)40～60mm。其切(qie)(qie)(qie)割(ge)圓的直(zhi)徑從200mm到1000mm。國(guo)產幾(ji)種等(deng)(deng)離子(zi)弧(hu)切(qie)(qie)(qie)割(ge)機的技術(shu)參數見(jian)表6-9。
等(deng)離子弧切(qie)割槍(qiang)與等(deng)離子弧焊焊槍(qiang)相同(tong)。一般由電極、電極夾頭、噴(pen)嘴(zui)、冷卻水套(tao)、中間絕緣體(ti)和氣(qi)、水管等(deng)組(zu)成。割槍(qiang)中工作氣(qi)體(ti)的(de)(de)進入可以(yi)軸(zhou)向通入或切(qie)線旋轉(zhuan)吹(chui)人(ren)，或者兩者組(zu)合吹(chui)入。用得(de)最多的(de)(de)是切(qie)線旋轉(zhuan)吹(chui)人(ren)式送氣(qi)，它對等(deng)離子弧的(de)(de)壓(ya)縮效果(guo)最好。割槍中電(dian)(dian)極要(yao)與(yu)噴(pen)嘴保(bao)持同軸，噴(pen)嘴內同時(shi)要(yao)通過工作(zuo)(zuo)氣(qi)體(ti)和切割氣(qi)體(ti)，所以對(dui)噴(pen)嘴的(de)質(zhi)量(liang)(liang)要(yao)求較高。它關(guan)系到切割能力、切口(kou)質(zhi)量(liang)(liang)和噴(pen)嘴的(de)壽(shou)命。過去(qu)通常采用釷鎢(wu)絲(si)(si)棒(bang)（牌號為WT-15或(huo)WT-20）作(zuo)(zuo)為電(dian)(dian)極材(cai)料，但放射(she)元素對(dui)人體(ti)健康(kang)有影響(xiang)，現在已停止使用。值得推薦的(de)是鈰鎢(wu)絲(si)(si)棒(bang)（WCe-20～WCe-40）和錸鎢(wu)絲(si)(si)棒(bang)（W-1Re或(huo)W-3Re）材(cai)料。電(dian)(dian)極直徑的(de)選擇與(yu)最大許用電(dian)(dian)流(liu)有關(guan)，見表6-10。
二、工藝參數的選擇
1. 氣體的選擇(ze)
目前等離子弧(hu)(hu)切(qie)割常用的(de)(de)(de)氣(qi)體(ti)有(you)氮、氫、氬及(ji)其(qi)混合氣(qi)體(ti)，見(jian)表(biao)6-11。其(qi)中氮氣(qi)價(jia)格最低(di)，使用時危(wei)險(xian)性小，應用最為廣泛。要選用國家標準（GB／T 3864-2008）的(de)(de)(de)氮氣(qi)，否則易燒損噴嘴和(he)(he)電(dian)(dian)(dian)極。切(qie)割氣(qi)體(ti)在弧(hu)(hu)柱(zhu)和(he)(he)噴嘴內壁之間起隔熱(re)和(he)(he)絕緣(yuan)作用，對電(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)進行壓縮，保證電(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)穩定(ding)燃燒；同時又是電(dian)(dian)(dian)離介度和(he)(he)電(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)的(de)(de)(de)熱(re)導體(ti)，使工(gong)(gong)件(jian)加熱(re)后迅(xun)速熔化；并且通(tong)入的(de)(de)(de)氣(qi)體(ti)還對電(dian)(dian)(dian)極起到冷(leng)卻作用。在同樣的(de)(de)(de)工(gong)(gong)藝條(tiao)件(jian)和(he)(he)相近的(de)(de)(de)工(gong)(gong)藝參(can)數下，氮氣(qi)氣(qi)體(ti)流量對切(qie)割質量的(de)(de)(de)影響參(can)見(jian)表(biao)6-12。
2. 工藝參數(shu)
用(yong)等離子弧切(qie)割(ge)(ge)不銹鋼時(shi)，切(qie)割(ge)(ge)工藝(yi)參(can)數要選擇適當，可以使切(qie)割(ge)(ge)的金屬(shu)表(biao)面(mian)光滑，掛渣不嚴(yan)重，切(qie)口縫隙狹窄。有關(guan)切(qie)割(ge)(ge)不銹鋼板的工藝(yi)參(can)數見表(biao)6-13。如(ru)果參(can)數選擇不當，除了切(qie)割(ge)(ge)質(zhi)量(liang)不能得(de)到(dao)保證外，還會在切(qie)割(ge)(ge)過程中產(chan)生(sheng)雙(shuang)弧現象，甚(shen)至中斷切(qie)割(ge)(ge)，嚴(yan)重時(shi)燒損噴嘴和電(dian)極。
切(qie)(qie)割(ge)速(su)度是影(ying)(ying)響切(qie)(qie)割(ge)質量的(de)(de)重要因素。在功率(lv)不(bu)(bu)變(bian)的(de)(de)情況下(xia)，提高切(qie)(qie)割(ge)速(su)度，可使(shi)切(qie)(qie)口(kou)受熱小，切(qie)(qie)口(kou)變(bian)窄(zhai)，熱影(ying)(ying)響區縮小。但切(qie)(qie)割(ge)速(su)度過(guo)快，不(bu)(bu)能割(ge)透工件。若切(qie)(qie)割(ge)速(su)度太慢，除生產(chan)效(xiao)率(lv)低(di)外(wai)，還會造(zao)成切(qie)(qie)口(kou)表面粗糙和(he)掛渣(zha)現象。切(qie)(qie)割(ge)速(su)度對切(qie)(qie)割(ge)質量的(de)(de)影(ying)(ying)響見表6-14。
3. 操作技術
切割(ge)前應將起(qi)割(ge)點清理干(gan)凈，保持良好(hao)導電(dian)狀態。對于(yu)大厚度工件(jian)，最好(hao)用小(xiao)電(dian)弧在起(qi)割(ge)點預熱一下，然(ran)后再進行切割(ge)。
切(qie)割應(ying)從(cong)工(gong)(gong)件(jian)邊緣開始，待工(gong)(gong)件(jian)邊緣割穿后再移動割炬(ju)。若不(bu)允(yun)許從(cong)板的邊緣切(qie)割，則(ze)應(ying)事先在(zai)切(qie)割鋼板的待切(qie)割起點處鉆直徑約(yue)1～5mm的小孔，否(fou)則(ze)由于等離子弧強大的吹力，使(shi)熔渣四(si)下飛(fei)濺(jian)，操作難以進行。
電(dian)極(ji)尖端至噴(pen)嘴端面的(de)(de)(de)距(ju)離(li)控(kong)制在10～15mm。合適的(de)(de)(de)距(ju)離(li)可(ke)以使(shi)電(dian)弧在噴(pen)嘴內得到良好(hao)的(de)(de)(de)壓縮，能(neng)量集(ji)中，從而(er)提高等離(li)子弧的(de)(de)(de)溫度(du)，增(zeng)大(da)切(qie)割能(neng)力(li)。
噴嘴至工件(jian)距(ju)(ju)離不大于(yu)10mm。距(ju)(ju)離過(guo)大會(hui)影(ying)響電弧(hu)功率的有效利用，使切割(ge)能力(li)降低；距(ju)(ju)離過(guo)小，使操作者難以控制。
割(ge)(ge)炬在(zai)整個(ge)切(qie)割(ge)(ge)過程應與受割(ge)(ge)工件表(biao)面(mian)保持(chi)垂直，不(bu)然切(qie)口發生(sheng)偏斜(xie)且(qie)不(bu)光潔，還(huan)在(zai)切(qie)口底面(mian)易造成熔瘤(liu)。為(wei)了(le)提高切(qie)割(ge)(ge)質量(liang)和增加生(sheng)產效率(lv)，通常(chang)可將割(ge)(ge)炬在(zai)切(qie)口所在(zai)平面(mian)內向切(qie)割(ge)(ge)方向相(xiang)反的(de)方向傾(qing)斜(xie)一個(ge)角(jiao)度(du)（0～45°）。切(qie)割(ge)(ge)薄板時，后傾(qing)角(jiao)應大些，切(qie)割(ge)(ge)厚板時，后傾(qing)角(jiao)應小些。
