空(kong)氣等離子(zi)弧切割(ge)有單一空(kong)氣式(shi)和復(fu)合式(shi)兩種形式(shi)。其(qi)切割(ge)原理和割(ge)槍如圖6-14所示。

一(yi)、單一(yi)式空氣等離子弧切割工藝

  它(ta)是利用空氣(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)縮機提供的(de)壓(ya)縮空氣(qi)(qi)(qi)(qi)作(zuo)為工作(zuo)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體的(de)等(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)弧切(qie)(qie)割(ge)法。這(zhe)種形式的(de)空氣(qi)(qi)(qi)(qi)等(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)弧切(qie)(qie)割(ge)的(de)成本低，氣(qi)(qi)(qi)(qi)體來源(yuan)方便(bian)。壓(ya)縮空氣(qi)(qi)(qi)(qi)在電弧中加(jia)熱(re)后分解(jie)和(he)電離(li)(li)，生成的(de)氧(yang)與切(qie)(qie)割(ge)金屬產生化學(xue)放熱(re)反應，加(jia)快了切(qie)(qie)割(ge)速度(du)。充(chong)分電離(li)(li)的(de)空氣(qi)(qi)(qi)(qi)等(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)體的(de)熱(re)焓(han)值高，因而電弧能量大，與一般等(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)弧切(qie)(qie)割(ge)相比(bi)，其(qi)切(qie)(qie)割(ge)速度(du)快，特別適合切(qie)(qie)割(ge)30mm以下的(de)不銹鋼、碳鋼、鋁及其(qi)他材料。

  幾種國產空(kong)氣等(deng)離子(zi)弧(hu)切割機(ji)的技術(shu)參數見表6-16。

  這種切(qie)割(ge)方法(fa)的電極(ji)受到強烈的氧化腐蝕，導致電極(ji)損耗嚴重，所以(yi)不能采用通常的純(chun)(chun)(chun)鎢(wu)電極(ji)或氧化鎢(wu)電極(ji)。一般采用銅(tong)座中鑲嵌的純(chun)(chun)(chun)鋯或純(chun)(chun)(chun)鉿電極(ji)。即使(shi)采用純(chun)(chun)(chun)鋯或純(chun)(chun)(chun)鉿電極(ji)，它們的工作壽(shou)命一般也只有5～10h，就得更換新的電極(ji)。

  表6-17列出了空氣等離子弧切割不(bu)銹鋼板的工藝參數。

  空氣(qi)(qi)等(deng)離子弧除能切割不(bu)銹鋼板外，還可以對(dui)不(bu)銹鋼焊縫進行清根(gen)。等(deng)離子弧清根(gen)是利(li)用高能量(liang)等(deng)離子弧將金屬熔(rong)化，然后(hou)由離子氣(qi)(qi)體吹走(zou)熔(rong)化金屬，意圖形(xing)成一個(ge)較為(wei)光滑的(de)清根(gen)表面，其表面無滲碳現(xian)象，不(bu)需要打磨(mo)，可直接施焊。

 浙江至德鋼業有限公司曾在04Cr13Ni5Mo馬氏體不銹鋼板上進行試驗，取樣尺寸為200mm×80mm×40mm板材，分別用空氣等離子弧和機械加工開V形坡口，取相同的焊接材料和焊接參數施焊，進行對接裂紋試驗。試驗結果表明：用兩種方法加工的坡口，在室溫下均出現少量的斷面裂紋；試樣進行50℃預熱、焊接，均沒有出現裂紋。說明用空氣等離子弧開坡口對焊接接頭的焊接均無不良影響。切割用的等離子弧具有能量非常集中、弧短和弧硬的特點。用它來清根，弧柱經過之處有深而窄的溝槽，但很難清理出光滑表面，這是由于弧硬的原因；假若等離子弧太軟又會導致噴嘴的壓縮效應不好。由于不銹鋼熔化金屬的流動性差，加之其導熱性又差，造成切口底部過熱，切口中內殘留的未吹走熔化金屬就與切口下部熔合成一體，冷凝固后形成很難清除的熔瘤。為此，該公司技術人員經過多次摸索探討，研制了一種合適的噴嘴，使等離子弧的軟硬程度適中，能維持足夠的弧長，便于清根。這樣，等離子弧既有較高的清根效率又有較高的電弧穩定性；同時又可以得到較光滑的切割表面，也不會產生焊瘤且易清除熔渣。

二(er)、復合式空氣等離子(zi)弧(hu)切割工藝

  復合式空(kong)氣等離子弧切割的原(yuan)理是采用內外二層噴嘴，內噴嘴內通入常用的工作氣體，外噴嘴內通入壓縮空(kong)氣。這(zhe)種(zhong)切割方法的優點(dian)在(zai)于：一(yi)方面利用壓縮空(kong)氣在(zai)切割區進(jin)行化學放(fang)熱反應，提高切割速度(du)：另一(yi)方面又避免了空(kong)氣與(yu)電(dian)極的直接(jie)接(jie)觸，以減(jian)少電(dian)極的損耗，可采用純鎢(wu)(wu)或(huo)鈰鎢(wu)(wu)（錸鎢(wu)(wu)）作為電(dian)極。