等離子弧切割是現在不銹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)(hu)切(qie)割(ge)方法又分(fen)為一般等(deng)離(li)子(zi)(zi)弧(hu)(hu)切(qie)割(ge)、水壓縮等(deng)離(li)子(zi)(zi)弧(hu)(hu)切(qie)割(ge)、空(kong)氣等(deng)離(li)子(zi)(zi)弧(hu)(hu)切(qie)割(ge)。

1. 一般等離子弧(hu)切割(ge)

  一(yi)般等(deng)(deng)離(li)子弧切(qie)割(ge)（見圖6-15)金屬(shu)材料時(shi)，通常(chang)都采用(yong)轉移(yi)型電(dian)(dian)弧。一(yi)般的等(deng)(deng)離(li)子弧不用(yong)保護氣(qi)體(ti)(ti)，工作氣(qi)體(ti)(ti)和切(qie)割(ge)氣(qi)體(ti)(ti)從同(tong)(tong)一(yi)噴(pen)嘴內噴(pen)出(chu)。引(yin)弧時(shi)，噴(pen)出(chu)小氣(qi)流(liu)離(li)子氣(qi)體(ti)(ti)作為電(dian)(dian)離(li)介質。切(qie)割(ge)時(shi)，則同(tong)(tong)時(shi)噴(pen)出(chu)大氣(qi)流(liu)氣(qi)體(ti)(ti)以排(pai)除熔化金屬(shu)，工作氣(qi)體(ti)(ti)通常(chang)選用(yong)氮氣(qi)。

  圖6-15是雙氣(qi)(qi)流等(deng)(deng)離(li)子(zi)弧(hu)切(qie)割方法(fa)的原理圖。在等(deng)(deng)離(li)子(zi)弧(hu)周圍通有第二(er)(er)路(lu)氣(qi)(qi)。中間的離(li)子(zi)氣(qi)(qi)通常(chang)為氮氣(qi)(qi)。外圈的第二(er)(er)路(lu)氣(qi)(qi)根據切(qie)割工件材料選用，可以(yi)(yi)是二(er)(er)氧化碳、空氣(qi)(qi)、氬氣(qi)(qi)或(huo)氫氣(qi)(qi)。第二(er)(er)路(lu)氣(qi)(qi)可以(yi)(yi)使(shi)等(deng)(deng)離(li)子(zi)弧(hu)進一步壓縮，提(ti)高能量密(mi)度。切(qie)割碳鋼(gang)時，第二(er)(er)路(lu)氣(qi)(qi)可選用壓縮空氣(qi)(qi)以(yi)(yi)提(ti)高切(qie)割速度。

  切(qie)割(ge)(ge)薄金屬(shu)板材時，可采(cai)用微束等離子(zi)弧以獲得更窄的割(ge)(ge)口(kou)。

2. 水壓(ya)縮(suo)等離子(zi)弧切割

  圖(tu)6-16是(shi)水(shui)壓縮(suo)(suo)等(deng)離(li)子(zi)弧(hu)切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)方(fang)(fang)(fang)法(fa)的(de)(de)原(yuan)理圖(tu)。高壓水(shui)從槍(qiang)體(ti)(ti)徑向通入，由噴嘴(zui)孔(kong)道噴出，與(yu)等(deng)離(li)子(zi)弧(hu)直接(jie)接(jie)觸。一方(fang)(fang)(fang)面(mian)(mian)強(qiang)(qiang)烈壓縮(suo)(suo)等(deng)離(li)子(zi)弧(hu)，使(shi)其(qi)能(neng)量(liang)密度提(ti)高；另(ling)一方(fang)(fang)(fang)面(mian)(mian)由于(yu)等(deng)離(li)子(zi)弧(hu)的(de)(de)高溫而使(shi)水(shui)分(fen)解成氫和氧，成為切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)氣體(ti)(ti)的(de)(de)一部分(fen)。分(fen)解成的(de)(de)氧氣對(dui)切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)碳(tan)鋼更(geng)有利，促進了碳(tan)鋼的(de)(de)燃燒。高速水(shui)流除沖(chong)刷(shua)切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)熔化金屬外，對(dui)工(gong)件(jian)還有強(qiang)(qiang)烈的(de)(de)冷(leng)卻作(zuo)用(yong)，所以(yi)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)后工(gong)件(jian)熱變(bian)形小(xiao)。水(shui)壓縮(suo)(suo)等(deng)離(li)子(zi)弧(hu)切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)的(de)(de)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)口(kou)，比一般等(deng)離(li)子(zi)弧(hu)切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)的(de)(de)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)口(kou)傾斜(xie)角度小(xiao)，割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)口(kou)窄，割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)口(kou)質量(liang)好。這(zhe)種方(fang)(fang)(fang)法(fa)在(zai)水(shui)中(zhong)切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)工(gong)件(jian)時，水(shui)的(de)(de)噴濺非常嚴(yan)重，所以(yi)一般切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)在(zai)水(shui)槽中(zhong)進行，工(gong)件(jian)位于(yu)水(shui)面(mian)(mian)下200mm左(zuo)右(you)。這(zhe)樣(yang)可以(yi)大大降低(di)切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)噪聲、煙氣和煙塵，并能(neng)吸收切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)過程中(zhong)所產生(sheng)的(de)(de)強(qiang)(qiang)烈弧(hu)光(guang)、金屬粒子(zi)、灰塵、煙氣、紫外線等(deng)，大大改善操(cao)作(zuo)者的(de)(de)工(gong)作(zuo)條件(jian)。槍(qiang)體(ti)(ti)下部可用(yong)陶(tao)瓷加工(gong)，減少了產生(sheng)雙弧(hu)的(de)(de)可能(neng)性。

3. 空氣等離(li)子弧切(qie)割

  圖(tu)6-17所示為空氣(qi)等離子(zi)弧切割(ge)方法(fa)的原(yuan)理圖(tu)。由于空氣(qi)對高溫(wen)狀態的鎢會產生氧(yang)化反(fan)應，為此，空氣(qi)等離子(zi)弧切割(ge)采(cai)用(yong)(yong)了(le)鋯、鉿或(huo)其他合金作為電(dian)極。為了(le)提高電(dian)極使用(yong)(yong)壽(shou)命，電(dian)極一(yi)般做成直(zhi)接水冷(leng)的鑲嵌式形式，小(xiao)電(dian)流切割(ge)時，也(ye)可不用(yong)(yong)水冷(leng)。

  空(kong)氣(qi)(qi)等離(li)(li)子(zi)弧(hu)(hu)切(qie)(qie)(qie)割(ge)有(you)兩種(zhong)類型。圖(tu)6-17(a)所(suo)示為(wei)單一式空(kong)氣(qi)(qi)等離(li)(li)子(zi)弧(hu)(hu)切(qie)(qie)(qie)割(ge)原理圖(tu)，它利用(yong)(yong)(yong)空(kong)氣(qi)(qi)壓縮機提供的(de)壓縮空(kong)氣(qi)(qi)作為(wei)工(gong)作氣(qi)(qi)體和排除熔化(hua)金屬(shu)的(de)氣(qi)(qi)流。這種(zhong)類型的(de)空(kong)氣(qi)(qi)等離(li)(li)子(zi)弧(hu)(hu)切(qie)(qie)(qie)割(ge)的(de)成(cheng)本低，氣(qi)(qi)體來源方(fang)便(bian)。壓縮空(kong)氣(qi)(qi)在(zai)電(dian)弧(hu)(hu)中(zhong)加熱后分解和電(dian)離(li)(li)，生成(cheng)的(de)氧(yang)與(yu)切(qie)(qie)(qie)割(ge)金屬(shu)產生化(hua)學放熱反應，加快(kuai)了切(qie)(qie)(qie)割(ge)速(su)度(du)。充分電(dian)離(li)(li)的(de)空(kong)氣(qi)(qi)等離(li)(li)子(zi)體的(de)熱焓值高，因而電(dian)弧(hu)(hu)的(de)能量大，與(yu)其他(ta)等離(li)(li)子(zi)弧(hu)(hu)切(qie)(qie)(qie)割(ge)方(fang)法相比，其切(qie)(qie)(qie)割(ge)速(su)度(du)更快(kuai)，特別適(shi)合于切(qie)(qie)(qie)割(ge)厚度(du)在(zai)30mm以下(xia)的(de)碳(tan)鋼，也可以切(qie)(qie)(qie)割(ge)銅、不銹鋼、鋁及其他(ta)材料(liao)。但是(shi)(shi)這種(zhong)切(qie)(qie)(qie)割(ge)方(fang)法的(de)電(dian)極受到強烈的(de)氧(yang)化(hua)腐(fu)蝕(shi)，所(suo)以一般(ban)采用(yong)(yong)(yong)鑲嵌式純(chun)鋯、純(chun)鉿電(dian)極，而不能采用(yong)(yong)(yong)鎢電(dian)極或氧(yang)化(hua)物鎢電(dian)極。即便(bian)是(shi)(shi)采用(yong)(yong)(yong)鋯、鉿電(dian)極，它的(de)工(gong)作壽命一般(ban)也只在(zai)5~10h以內。

 另一(yi)種為復合(he)式(shi)空(kong)(kong)氣(qi)等離子弧切(qie)割(ge)(ge)，其切(qie)割(ge)(ge)原理如圖6-17(b)所示。內噴(pen)嘴通(tong)入常用的惰性氣(qi)體，外噴(pen)嘴通(tong)入壓(ya)縮(suo)空(kong)(kong)氣(qi)。這樣，一(yi)方面利用壓(ya)縮(suo)空(kong)(kong)氣(qi)在切(qie)割(ge)(ge)區的化(hua)學(xue)放熱反應提高切(qie)割(ge)(ge)速度；另一(yi)方面又避免了(le)空(kong)(kong)氣(qi)與(yu)電(dian)極的直接接觸，因而可(ke)采用純(chun)鎢電(dian)極或(huo)氧化(hua)物鎢電(dian)極，簡化(hua)了(le)電(dian)極結構。