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)切(qie)割方法(fa)又分為一般等(deng)離(li)子(zi)(zi)弧(hu)切(qie)割、水壓縮等(deng)離(li)子(zi)(zi)弧(hu)切(qie)割、空氣等(deng)離(li)子(zi)(zi)弧(hu)切(qie)割。

1. 一般等離子弧切割

  一般等離子弧切割(ge)(ge)（見(jian)圖(tu)6-15)金屬(shu)材料時，通(tong)常(chang)都采用轉移型電(dian)弧。一般的等離子弧不用保護氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)，工作(zuo)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)和切割(ge)(ge)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)從同一噴(pen)(pen)嘴內噴(pen)(pen)出(chu)。引弧時，噴(pen)(pen)出(chu)小氣(qi)(qi)流(liu)離子氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)作(zuo)為(wei)電(dian)離介質。切割(ge)(ge)時，則同時噴(pen)(pen)出(chu)大(da)氣(qi)(qi)流(liu)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)以排(pai)除(chu)熔化金屬(shu)，工作(zuo)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)通(tong)常(chang)選(xuan)用氮氣(qi)(qi)。

  圖6-15是(shi)雙氣(qi)(qi)流等(deng)(deng)離子弧切(qie)割方(fang)法的原理圖。在等(deng)(deng)離子弧周圍通(tong)有第二(er)(er)路氣(qi)(qi)。中間的離子氣(qi)(qi)通(tong)常為氮(dan)氣(qi)(qi)。外圈的第二(er)(er)路氣(qi)(qi)根據切(qie)割工件材料(liao)選用，可以是(shi)二(er)(er)氧化碳、空氣(qi)(qi)、氬氣(qi)(qi)或氫氣(qi)(qi)。第二(er)(er)路氣(qi)(qi)可以使等(deng)(deng)離子弧進一步壓(ya)縮(suo)，提高(gao)能量密度(du)。切(qie)割碳鋼時，第二(er)(er)路氣(qi)(qi)可選用壓(ya)縮(suo)空氣(qi)(qi)以提高(gao)切(qie)割速度(du)。

  切(qie)割(ge)薄(bo)金屬板材時(shi)，可采用微束等離(li)子弧以獲得更窄的割(ge)口。

2. 水壓縮等(deng)離子(zi)弧切割

  圖6-16是水(shui)(shui)壓(ya)縮等(deng)(deng)(deng)離(li)子(zi)(zi)弧(hu)(hu)切(qie)割(ge)(ge)方法(fa)的(de)(de)原(yuan)理(li)圖。高(gao)(gao)壓(ya)水(shui)(shui)從槍體徑向(xiang)通(tong)入，由(you)噴嘴孔道噴出，與等(deng)(deng)(deng)離(li)子(zi)(zi)弧(hu)(hu)直接接觸。一(yi)(yi)方面強烈壓(ya)縮等(deng)(deng)(deng)離(li)子(zi)(zi)弧(hu)(hu)，使(shi)其(qi)能量(liang)密度提高(gao)(gao)；另一(yi)(yi)方面由(you)于(yu)等(deng)(deng)(deng)離(li)子(zi)(zi)弧(hu)(hu)的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)而使(shi)水(shui)(shui)分(fen)解(jie)(jie)成(cheng)氫和氧(yang)(yang)，成(cheng)為切(qie)割(ge)(ge)氣(qi)(qi)體的(de)(de)一(yi)(yi)部分(fen)。分(fen)解(jie)(jie)成(cheng)的(de)(de)氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)對切(qie)割(ge)(ge)碳鋼更(geng)有利(li)，促(cu)進了碳鋼的(de)(de)燃燒。高(gao)(gao)速水(shui)(shui)流除沖刷切(qie)割(ge)(ge)熔化(hua)金屬外(wai)，對工件(jian)還有強烈的(de)(de)冷卻作用(yong)，所以(yi)割(ge)(ge)后工件(jian)熱變形小。水(shui)(shui)壓(ya)縮等(deng)(deng)(deng)離(li)子(zi)(zi)弧(hu)(hu)切(qie)割(ge)(ge)的(de)(de)割(ge)(ge)口，比一(yi)(yi)般等(deng)(deng)(deng)離(li)子(zi)(zi)弧(hu)(hu)切(qie)割(ge)(ge)的(de)(de)割(ge)(ge)口傾斜角度小，割(ge)(ge)口窄，割(ge)(ge)口質(zhi)量(liang)好。這(zhe)種方法(fa)在水(shui)(shui)中切(qie)割(ge)(ge)工件(jian)時，水(shui)(shui)的(de)(de)噴濺非常嚴重，所以(yi)一(yi)(yi)般切(qie)割(ge)(ge)在水(shui)(shui)槽(cao)中進行(xing)，工件(jian)位于(yu)水(shui)(shui)面下200mm左(zuo)右。這(zhe)樣(yang)可(ke)(ke)以(yi)大(da)大(da)降低切(qie)割(ge)(ge)噪聲、煙氣(qi)(qi)和煙塵，并(bing)能吸(xi)收切(qie)割(ge)(ge)過程中所產(chan)生的(de)(de)強烈弧(hu)(hu)光(guang)、金屬粒子(zi)(zi)、灰塵、煙氣(qi)(qi)、紫外(wai)線等(deng)(deng)(deng)，大(da)大(da)改(gai)善操作者(zhe)的(de)(de)工作條件(jian)。槍體下部可(ke)(ke)用(yong)陶(tao)瓷(ci)加工，減少(shao)了產(chan)生雙弧(hu)(hu)的(de)(de)可(ke)(ke)能性。

3. 空氣等(deng)離(li)子弧切割

  圖6-17所示為(wei)空氣等離子(zi)弧(hu)切割(ge)方法的(de)原理圖。由于(yu)空氣對高溫狀態的(de)鎢會產生氧化反應，為(wei)此(ci)，空氣等離子(zi)弧(hu)切割(ge)采用了鋯、鉿或其他合金(jin)作為(wei)電極。為(wei)了提(ti)高電極使用壽命，電極一般做成(cheng)直接水冷的(de)鑲嵌式(shi)形(xing)式(shi)，小電流切割(ge)時(shi)，也可不用水冷。

  空氣(qi)(qi)(qi)等(deng)(deng)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)弧(hu)切(qie)(qie)(qie)割(ge)有兩種(zhong)類型(xing)。圖6-17(a)所示為單一式(shi)空氣(qi)(qi)(qi)等(deng)(deng)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)弧(hu)切(qie)(qie)(qie)割(ge)原理圖，它利用空氣(qi)(qi)(qi)壓縮機(ji)提供的(de)壓縮空氣(qi)(qi)(qi)作(zuo)為工作(zuo)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)和(he)排除熔化金屬的(de)氣(qi)(qi)(qi)流(liu)。這種(zhong)類型(xing)的(de)空氣(qi)(qi)(qi)等(deng)(deng)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)弧(hu)切(qie)(qie)(qie)割(ge)的(de)成本(ben)低，氣(qi)(qi)(qi)體(ti)來源方(fang)便。壓縮空氣(qi)(qi)(qi)在電(dian)(dian)(dian)弧(hu)中加熱后分(fen)解和(he)電(dian)(dian)(dian)離(li)(li)(li)，生成的(de)氧(yang)與(yu)切(qie)(qie)(qie)割(ge)金屬產生化學放熱反應(ying)，加快了(le)切(qie)(qie)(qie)割(ge)速度(du)。充分(fen)電(dian)(dian)(dian)離(li)(li)(li)的(de)空氣(qi)(qi)(qi)等(deng)(deng)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)體(ti)的(de)熱焓值高，因而電(dian)(dian)(dian)弧(hu)的(de)能量大，與(yu)其他等(deng)(deng)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)弧(hu)切(qie)(qie)(qie)割(ge)方(fang)法相比(bi)，其切(qie)(qie)(qie)割(ge)速度(du)更快，特別(bie)適合于切(qie)(qie)(qie)割(ge)厚度(du)在30mm以(yi)(yi)下的(de)碳鋼(gang)，也(ye)可(ke)以(yi)(yi)切(qie)(qie)(qie)割(ge)銅(tong)、不銹(xiu)鋼(gang)、鋁及其他材料。但是這種(zhong)切(qie)(qie)(qie)割(ge)方(fang)法的(de)電(dian)(dian)(dian)極受到強烈的(de)氧(yang)化腐蝕，所以(yi)(yi)一般采(cai)用鑲嵌式(shi)純鋯、純鉿電(dian)(dian)(dian)極，而不能采(cai)用鎢電(dian)(dian)(dian)極或氧(yang)化物鎢電(dian)(dian)(dian)極。即便是采(cai)用鋯、鉿電(dian)(dian)(dian)極，它的(de)工作(zuo)壽(shou)命一般也(ye)只(zhi)在5~10h以(yi)(yi)內(nei)。

 另(ling)一種(zhong)為復合式空(kong)(kong)氣(qi)等離(li)子弧切割，其切割原(yuan)理如圖6-17(b)所示。內噴(pen)嘴(zui)通入(ru)(ru)常用(yong)的惰性(xing)氣(qi)體，外噴(pen)嘴(zui)通入(ru)(ru)壓縮空(kong)(kong)氣(qi)。這樣，一方面(mian)利用(yong)壓縮空(kong)(kong)氣(qi)在切割區的化學放熱反應(ying)提(ti)高切割速度；另(ling)一方面(mian)又避免了空(kong)(kong)氣(qi)與電(dian)(dian)極的直接接觸，因而可(ke)采用(yong)純鎢電(dian)(dian)極或氧化物鎢電(dian)(dian)極，簡(jian)化了電(dian)(dian)極結構。