等離子弧焊接是借助于水冷噴嘴對電弧的拘束作用，從而獲得較高能量密度的等離子弧進行焊接的方法。

等離子弧是通過以下三種壓縮作用獲得的(de)：

 ①. 機械(xie)壓(ya)縮，它(ta)利(li)用水冷噴嘴孔(kong)道(dao)限制弧(hu)柱(zhu)直徑(jing)，來提高(gao)弧(hu)柱(zhu)的能量密度(du)和溫度(du)。

 ②. 熱(re)收縮，由于水冷噴嘴溫度較低(di)，從而在(zai)噴嘴內壁建立起一層冷氣(qi)膜，迫使弧柱(zhu)導電斷面(mian)進(jin)(jin)一步減小(xiao)，電流密度進(jin)(jin)一步提高，弧柱(zhu)這種收縮謂之“熱(re)收縮”，也可叫(jiao)做“熱(re)壓縮”。

 ③. 磁收縮(suo)(suo)，弧柱電流本(ben)身(shen)產(chan)生的磁場對(dui)弧柱有壓縮(suo)(suo)作用(yong)（即磁收縮(suo)(suo)效應）。電流密(mi)度愈(yu)，磁收縮(suo)(suo)作用(yong)愈(yu)強。

按(an)電源聯(lian)接(jie)方(fang)式，等離(li)子弧有非轉移型(xing)、轉移型(xing)和聯(lian)合型(xing)三種(zhong)形式：

 ①. 非轉移型離(li)子(zi)弧(hu)，鎢(wu)極接電源負極，噴嘴(zui)接電源正極，等離(li)子(zi)弧(hu)體產生(sheng)在鎢(wu)極與(yu)噴嘴(zui)之間，在離(li)子(zi)氣流壓送下，弧(hu)焰從噴嘴(zui)中噴出，形成等離(li)子(zi)焰（圖(tu)6-7a)

 ②. 轉移(yi)(yi)型(xing)等離子弧(hu)，鎢極接電(dian)源負極，工件接電(dian)源正極，等離子弧(hu)體產(chan)生于鎢極與工件之間（圖(tu)6-7b).轉移(yi)(yi)弧(hu)難以直接形成，必須(xu)先引燃非轉移(yi)(yi)弧(hu)，然后才(cai)能過渡到轉移(yi)(yi)弧(hu)，金屬焊(han)接、切割幾乎都是(shi)采用轉移(yi)(yi)型(xing)弧(hu)，因為轉移(yi)(yi)弧(hu)能把更(geng)多(duo)的熱(re)量傳遞(di)給(gei)工件。

 ③. 聯合型等離子(zi)弧(hu)(hu)，工作時非轉移弧(hu)(hu)和轉移弧(hu)(hu)同時并存，則稱之謂聯合型等離子(zi)弧(hu)(hu)。主要用于微束等離子(zi)弧(hu)(hu)焊(han)和粉末(mo)堆焊(han)等方面。

 等離子(zi)弧焊(han)焊接原理見圖6-8.焊槍中的鎢極處于噴嘴的中心位置，形成電弧等離子體的是氬氣，外層保護氣體可用氬氣，也可用氬氣＋氫氣的混合氣。

 等(deng)(deng)離(li)子(zi)弧(hu)(hu)焊(han)設(she)備(bei)分(fen)為(wei)(wei)手工焊(han)和(he)自(zi)動(dong)焊(han)兩大(da)類。手工焊(han)設(she)備(bei)由焊(han)接電源、焊(han)槍(qiang)、控制電路(lu)、氣路(lu)和(he)水路(lu)等(deng)(deng)部分(fen)組(zu)(zu)成。自(zi)動(dong)焊(han)設(she)備(bei)則(ze)由焊(han)接電源、焊(han)槍(qiang)、焊(han)接小(xiao)車（或轉動(dong)胎具）、控制電路(lu)、氣路(lu)及水路(lu)等(deng)(deng)部分(fen)組(zu)(zu)成。按(an)照焊(han)接電流的(de)(de)大(da)小(xiao)，等(deng)(deng)離(li)子(zi)弧(hu)(hu)焊(han)接設(she)備(bei)又(you)可分(fen)為(wei)(wei)大(da)電流等(deng)(deng)離(li)子(zi)弧(hu)(hu)焊(han)設(she)備(bei)和(he)微束等(deng)(deng)離(li)子(zi)弧(hu)(hu)焊(han)設(she)備(bei)兩大(da)類。等(deng)(deng)離(li)子(zi)弧(hu)(hu)焊(han)的(de)(de)電源采用具有陡(dou)降(jiang)外特性的(de)(de)直流電源。

等離子弧焊接與鎢極氬弧焊相比具(ju)有下(xia)列特點：

 ①. 電弧能(neng)量(liang)集(ji)中且溫度高(gao)，焊(han)接過程中電弧穩定，焊(han)接速度快(kuai)。可以縮小焊(han)接接頭(tou)(tou)熱影(ying)響區且焊(han)接變(bian)形小，還能(neng)提(ti)高(gao)焊(han)縫內在和(he)外部質量(liang)，使焊(han)接頭(tou)(tou)力學性能(neng)和(he)耐腐蝕性能(neng)均優于鎢極氬弧焊(han)。

 ②. 電弧(hu)(hu)呈圓柱(zhu)形(xing)且挺直(zhi)性好，弧(hu)(hu)長變化對焊件表(biao)面加熱點的(de)能量(liang)密(mi)度(du)影響小；不(bu)會(hui)由于(yu)弧(hu)(hu)長的(de)改變而影響焊縫成形(xing)。等離子(zi)弧(hu)(hu)焊噴嘴到焊件之間距(ju)離高達6.4mm,弧(hu)(hu)柱(zhu)仍不(bu)會(hui)飄移。

 ③. 當焊接(jie)電流小到0.1A時，電弧仍(reng)能穩(wen)定燃燒，并保(bao)持良好的挺(ting)度和(he)方(fang)向性。

 ④. 鎢極(ji)縮于(yu)噴嘴內，可減少鎢極(ji)對焊縫的污(wu)染。

 ⑤. 穿透性(xing)等離(li)子弧(hu)焊(han)接時，焊(han)件不(bu)開坡口(kou)，背(bei)面無(wu)襯墊(dian)，可實(shi)現單面焊(han)雙面成形。但此時不(bu)適宜手工(gong)操作，靈(ling)活性(xing)不(bu)如手工(gong)鎢(wu)極氬弧(hu)焊(han)。

 ⑥. 設(she)備較復雜，工藝參數因素多(duo)，匹(pi)配要求較嚴格，噴嘴使用壽命較短且氣體耗量較大，只(zhi)宜在室內焊(han)(han)(han)接。等(deng)離子弧(hu)焊(han)(han)(han)與鎢極氬弧(hu)焊(han)(han)(han)一樣，有手工操(cao)作和機械化操(cao)作之(zhi)分(fen)；也有不加填充(chong)焊(han)(han)(han)絲與加填充(chong)焊(han)(han)(han)絲之(zhi)分(fen)。

大電(dian)流等離子弧焊(han)接按焊(han)縫成形機理(li)，可(ke)分為(wei)：

 ①. 穿(chuan)透(tou)型(xing)等離子弧焊

 它是以(yi)(yi)電弧在熔池前穿透工件形(xing)成小(xiao)(xiao)孔(kong)，隨(sui)著(zhu)熱源移(yi)動(dong)在小(xiao)(xiao)孔(kong)后形(xing)成焊(han)(han)(han)(han)道的一(yi)種焊(han)(han)(han)(han)接方(fang)法(fa)，又稱穿孔(kong)焊(han)(han)(han)(han)或(huo)鎖孔(kong)焊(han)(han)(han)(han)。在焊(han)(han)(han)(han)接厚(hou)為2.5~8.0mm的奧氏體(ti)型不銹鋼(gang)時，可以(yi)(yi)不開坡口，不留間隙或(huo)留間隙小(xiao)(xiao)于0.5mm,依靠小(xiao)(xiao)孔(kong)效(xiao)應實現單(dan)面焊(han)(han)(han)(han)雙(shuang)面成形(xing)。這種焊(han)(han)(han)(han)接方(fang)法(fa)，目前只適用于平(ping)焊(han)(han)(han)(han)位置對接焊(han)(han)(han)(han)。待焊(han)(han)(han)(han)處的正、反兩面均通(tong)以(yi)(yi)保護氣體(ti)，收(shou)弧時要填滿小(xiao)(xiao)孔(kong)。

 ②. 熔透(tou)型等離子弧(hu)焊

 是指這種(zhong)等離(li)子(zi)弧(hu)在焊(han)(han)接過程中只熔(rong)化焊(han)(han)件而(er)不產生小孔(kong)效應(ying)，焊(han)(han)縫成形機理與(yu)鎢(wu)極(ji)氬弧(hu)焊(han)(han)類(lei)似。有人又稱(cheng)這種(zhong)方(fang)法(fa)為熔(rong)入式或(huo)熔(rong)融(rong)法(fa)等離(li)子(zi)弧(hu)焊(han)(han)。這種(zhong)焊(han)(han)接方(fang)法(fa)主(zhu)要用于薄板單面焊(han)(han)雙(shuang)面成形的(de)焊(han)(han)縫或(huo)者厚板的(de)多(duo)層焊(han)(han)。

 大(da)電(dian)流(liu)(liu)等離子弧焊(han)(han)(han)接(jie)時，焊(han)(han)(han)接(jie)參數比(bi)鎢極氬弧焊(han)(han)(han)多，焊(han)(han)(han)接(jie)參數除了焊(han)(han)(han)接(jie)電(dian)流(liu)(liu)、電(dian)弧電(dian)壓外(wai)，還有等離子氣(qi)(qi)流(liu)(liu)、保護氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)成分、氣(qi)(qi)體(ti)流(liu)(liu)量以(yi)及噴嘴(zui)形狀(zhuang)和孔徑(jing)、長(chang)度以(yi)及噴嘴(zui)到(dao)焊(han)(han)(han)件距離等。其中焊(han)(han)(han)接(jie)電(dian)流(liu)(liu)、焊(han)(han)(han)接(jie)速度和等離子氣(qi)(qi)體(ti)流(liu)(liu)量的(de)(de)匹配尤(you)為重要，直接(jie)影(ying)響焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭的(de)(de)成形和焊(han)(han)(han)縫表面的(de)(de)質量。

 焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電(dian)流(liu)小(xiao)(xiao)于30A的(de)熔透型(xing)等(deng)離子(zi)弧(hu)焊(han)(han)(han)稱為(wei)(wei)微束等(deng)離子(zi)弧(hu)焊(han)(han)(han)。20世紀(ji)70年代以來(lai)，開始用(yong)小(xiao)(xiao)電(dian)流(liu)等(deng)離子(zi)弧(hu)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)超薄(bo)(bo)壁件和細絲(si)鋼(gang)件等(deng)，焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電(dian)流(liu)可(ke)小(xiao)(xiao)到0.2A,焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)奧(ao)氏體(ti)型(xing)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)件最薄(bo)(bo)的(de)厚度可(ke)達0.01mm.微束等(deng)離子(zi)弧(hu)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)的(de)特點(dian)是(shi)通過電(dian)弧(hu)的(de)壓(ya)縮，導電(dian)弧(hu)柱集中為(wei)(wei)一條細線，雖然焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電(dian)流(liu)很小(xiao)(xiao)，電(dian)弧(hu)仍十(shi)分穩定，熔池很小(xiao)(xiao)，熱(re)影響區很窄，它不(bu)利(li)用(yong)小(xiao)(xiao)孔效應(ying)，就(jiu)能夠對超薄(bo)(bo)件實現快速焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)。微束等(deng)離子(zi)弧(hu)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)可(ke)以采(cai)(cai)用(yong)手(shou)工操作，但為(wei)(wei)了保(bao)證焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭的(de)質量，應(ying)盡可(ke)能地(di)采(cai)(cai)用(yong)機械操作。

 為了(le)使焊接薄(bo)壁件(jian)及超(chao)薄(bo)壁件(jian)的質量更有保證，目前發展(zhan)到采用脈沖(chong)等離子弧(hu)焊接。它(ta)與(yu)前面所述的脈(mo)沖氣(qi)體保護(hu)焊一樣，可以(yi)調節基值(zhi)電流(liu)、脈(mo)沖電流(liu)、脈(mo)沖寬(kuan)度和頻率等(deng)工藝參(can)數。