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(guo)以下三種(zhong)壓縮作用獲得的：

 ①. 機械壓縮，它利用水冷噴嘴孔(kong)道限制弧柱直(zhi)徑，來提高弧柱的能量密度和溫度。

 ②. 熱收縮(suo)，由(you)于(yu)水冷噴嘴(zui)溫度較低，從而在噴嘴(zui)內壁建(jian)立起一層(ceng)冷氣膜(mo)，迫使(shi)弧柱(zhu)導電(dian)斷面進(jin)一步減小，電(dian)流密度進(jin)一步提高，弧柱(zhu)這種收縮(suo)謂之“熱收縮(suo)”，也(ye)可叫做“熱壓縮(suo)”。

 ③. 磁(ci)收縮(suo)，弧(hu)柱電(dian)流本(ben)身(shen)產生的磁(ci)場對(dui)弧(hu)柱有壓縮(suo)作用（即磁(ci)收縮(suo)效應）。電(dian)流密(mi)度愈(yu)，磁(ci)收縮(suo)作用愈(yu)強。

按電(dian)源聯接方(fang)式，等離(li)子弧(hu)有非轉(zhuan)移型、轉(zhuan)移型和(he)聯合型三種形(xing)式：

 ①. 非轉移(yi)型離子弧(hu)，鎢極(ji)(ji)接電(dian)源負極(ji)(ji)，噴嘴接電(dian)源正極(ji)(ji)，等(deng)離子弧(hu)體產(chan)生在(zai)鎢極(ji)(ji)與噴嘴之間，在(zai)離子氣(qi)流壓送下(xia)，弧(hu)焰從噴嘴中(zhong)噴出，形成等(deng)離子焰（圖6-7a)

 ②. 轉(zhuan)移(yi)型等離(li)子弧(hu)，鎢極(ji)(ji)接(jie)電源負極(ji)(ji)，工(gong)件接(jie)電源正極(ji)(ji)，等離(li)子弧(hu)體產生(sheng)于鎢極(ji)(ji)與工(gong)件之(zhi)間（圖6-7b).轉(zhuan)移(yi)弧(hu)難以直接(jie)形成(cheng)，必須先引(yin)燃非轉(zhuan)移(yi)弧(hu)，然(ran)后(hou)才能(neng)過渡到(dao)轉(zhuan)移(yi)弧(hu)，金屬焊接(jie)、切(qie)割(ge)幾乎都是采用(yong)轉(zhuan)移(yi)型弧(hu)，因為(wei)轉(zhuan)移(yi)弧(hu)能(neng)把更(geng)多(duo)的熱量傳(chuan)遞(di)給工(gong)件。

 ③. 聯合(he)型等(deng)離子弧(hu)，工(gong)作時非轉(zhuan)移弧(hu)和轉(zhuan)移弧(hu)同(tong)時并存，則稱之謂聯合(he)型等(deng)離子弧(hu)。主要用于微束等(deng)離子弧(hu)焊和粉末(mo)堆焊等(deng)方(fang)面。

 等離子弧焊焊接原理見圖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)離子(zi)弧焊(han)(han)(han)(han)設備(bei)(bei)分(fen)為手工焊(han)(han)(han)(han)和(he)自(zi)動焊(han)(han)(han)(han)兩大(da)類(lei)。手工焊(han)(han)(han)(han)設備(bei)(bei)由焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)電(dian)(dian)源、焊(han)(han)(han)(han)槍、控(kong)制(zhi)電(dian)(dian)路、氣(qi)路和(he)水路等(deng)部分(fen)組(zu)成。自(zi)動焊(han)(han)(han)(han)設備(bei)(bei)則由焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)電(dian)(dian)源、焊(han)(han)(han)(han)槍、焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)小車（或轉動胎(tai)具(ju)(ju)）、控(kong)制(zhi)電(dian)(dian)路、氣(qi)路及水路等(deng)部分(fen)組(zu)成。按照焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)電(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)大(da)小，等(deng)離子(zi)弧焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)設備(bei)(bei)又可分(fen)為大(da)電(dian)(dian)流(liu)等(deng)離子(zi)弧焊(han)(han)(han)(han)設備(bei)(bei)和(he)微束等(deng)離子(zi)弧焊(han)(han)(han)(han)設備(bei)(bei)兩大(da)類(lei)。等(deng)離子(zi)弧焊(han)(han)(han)(han)的(de)(de)電(dian)(dian)源采用具(ju)(ju)有(you)陡降外(wai)特性的(de)(de)直(zhi)流(liu)電(dian)(dian)源。

等離子弧(hu)焊接與(yu)鎢極氬弧(hu)焊相(xiang)比具有下列(lie)特(te)點(dian)：

 ①. 電弧能(neng)量集中(zhong)(zhong)且溫度高(gao)，焊接(jie)(jie)過程中(zhong)(zhong)電弧穩定，焊接(jie)(jie)速(su)度快。可以縮小焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)熱影響區且焊接(jie)(jie)變(bian)形小，還能(neng)提(ti)高(gao)焊縫內在(zai)和外部質(zhi)量，使焊接(jie)(jie)頭(tou)力學性能(neng)和耐腐蝕性能(neng)均優于鎢(wu)極氬弧焊。

 ②. 電弧(hu)呈圓柱(zhu)形(xing)且挺直(zhi)性好，弧(hu)長變(bian)化對(dui)焊(han)件表(biao)面(mian)加熱點的能量密度影響(xiang)小；不會由于弧(hu)長的改變(bian)而(er)影響(xiang)焊(han)縫成形(xing)。等離(li)子弧(hu)焊(han)噴(pen)嘴到焊(han)件之間(jian)距(ju)離(li)高達6.4mm,弧(hu)柱(zhu)仍不會飄移。

 ③. 當焊接電流小(xiao)到0.1A時，電弧仍能穩定燃(ran)燒，并保(bao)持(chi)良好的挺(ting)度和(he)方(fang)向性。

 ④. 鎢極縮于噴(pen)嘴(zui)內(nei)，可(ke)減少鎢極對焊縫的污染。

 ⑤. 穿透性等離子弧(hu)焊接時(shi)，焊件不開坡口(kou)，背(bei)面無襯(chen)墊，可實現單面焊雙面成形(xing)。但此時(shi)不適(shi)宜手工(gong)操作，靈活性不如手工(gong)鎢(wu)極氬弧(hu)焊。

 ⑥. 設備較復雜，工藝(yi)參數因素多，匹(pi)配要求較嚴格(ge)，噴嘴使用(yong)壽命較短且氣(qi)體耗量較大，只(zhi)宜在(zai)室內焊(han)(han)接。等(deng)離子弧焊(han)(han)與鎢極氬弧焊(han)(han)一樣，有手(shou)工操(cao)作(zuo)和機械化(hua)操(cao)作(zuo)之(zhi)分；也有不(bu)加填充焊(han)(han)絲與加填充焊(han)(han)絲之(zhi)分。

大電流等(deng)離子弧(hu)焊接(jie)按焊縫成形機理，可分(fen)為：

 ①. 穿透型等(deng)離子弧(hu)焊

 它是以(yi)電弧(hu)在(zai)熔(rong)池前穿透(tou)工(gong)件形成(cheng)小孔(kong)，隨著熱源移動(dong)在(zai)小孔(kong)后形成(cheng)焊道的(de)一種焊接方法(fa)，又稱(cheng)穿孔(kong)焊或(huo)鎖孔(kong)焊。在(zai)焊接厚為2.5~8.0mm的(de)奧氏(shi)體(ti)型不銹(xiu)鋼時(shi)，可以(yi)不開坡口，不留間隙(xi)(xi)或(huo)留間隙(xi)(xi)小于0.5mm,依(yi)靠(kao)小孔(kong)效應實現單面焊雙面成(cheng)形。這種焊接方法(fa)，目前只適用于平焊位(wei)置對接焊。待焊處的(de)正(zheng)、反兩面均通以(yi)保護氣體(ti)，收弧(hu)時(shi)要填滿小孔(kong)。

 ②. 熔透型等(deng)離子弧焊

 是指(zhi)這種(zhong)等(deng)離(li)子弧在焊(han)(han)(han)接(jie)過程中只熔(rong)化(hua)焊(han)(han)(han)件而不產生(sheng)小孔效應，焊(han)(han)(han)縫成形機理與鎢極氬弧焊(han)(han)(han)類似。有人又稱這種(zhong)方法(fa)為熔(rong)入式或熔(rong)融法(fa)等(deng)離(li)子弧焊(han)(han)(han)。這種(zhong)焊(han)(han)(han)接(jie)方法(fa)主要(yao)用于薄板單面焊(han)(han)(han)雙面成形的焊(han)(han)(han)縫或者厚(hou)板的多層焊(han)(han)(han)。

 大電(dian)(dian)流等離(li)子(zi)弧焊接(jie)時，焊接(jie)參數比鎢極氬弧焊多，焊接(jie)參數除了(le)焊接(jie)電(dian)(dian)流、電(dian)(dian)弧電(dian)(dian)壓(ya)外，還(huan)有等離(li)子(zi)氣流、保護(hu)氣體的(de)成(cheng)分(fen)、氣體流量(liang)以及噴(pen)嘴形狀和孔徑、長度以及噴(pen)嘴到(dao)焊件距(ju)離(li)等。其中焊接(jie)電(dian)(dian)流、焊接(jie)速度和等離(li)子(zi)氣體流量(liang)的(de)匹(pi)配尤為(wei)重(zhong)要，直接(jie)影響焊接(jie)接(jie)頭的(de)成(cheng)形和焊縫表面的(de)質量(liang)。

 焊(han)接電(dian)流(liu)小(xiao)(xiao)于30A的(de)(de)熔透(tou)型等(deng)(deng)(deng)離子(zi)弧(hu)(hu)焊(han)稱為微束等(deng)(deng)(deng)離子(zi)弧(hu)(hu)焊(han)。20世(shi)紀70年代(dai)以來(lai)，開(kai)始用(yong)小(xiao)(xiao)電(dian)流(liu)等(deng)(deng)(deng)離子(zi)弧(hu)(hu)焊(han)接超(chao)薄壁件(jian)和細絲鋼件(jian)等(deng)(deng)(deng)，焊(han)接電(dian)流(liu)可(ke)小(xiao)(xiao)到0.2A,焊(han)接奧氏(shi)體(ti)型不銹鋼件(jian)最薄的(de)(de)厚(hou)度可(ke)達0.01mm.微束等(deng)(deng)(deng)離子(zi)弧(hu)(hu)焊(han)接的(de)(de)特點(dian)是通過(guo)電(dian)弧(hu)(hu)的(de)(de)壓(ya)縮，導(dao)電(dian)弧(hu)(hu)柱集中為一條細線，雖然焊(han)接電(dian)流(liu)很小(xiao)(xiao)，電(dian)弧(hu)(hu)仍十分穩定，熔池很小(xiao)(xiao)，熱(re)影響(xiang)區很窄，它不利(li)用(yong)小(xiao)(xiao)孔(kong)效應，就能(neng)(neng)夠(gou)對超(chao)薄件(jian)實現(xian)快(kuai)速(su)焊(han)接。微束等(deng)(deng)(deng)離子(zi)弧(hu)(hu)焊(han)接可(ke)以采(cai)用(yong)手工操(cao)作(zuo)，但為了(le)保證焊(han)接接頭的(de)(de)質量，應盡可(ke)能(neng)(neng)地采(cai)用(yong)機械操(cao)作(zuo)。

 為了使焊接(jie)薄壁件(jian)及超薄壁件(jian)的質量更有(you)保證，目前(qian)發展到采用脈沖等離子弧焊接(jie)。它與前(qian)面所述的脈沖(chong)氣(qi)體保護焊一樣，可以調節基值電流、脈沖(chong)電流、脈沖(chong)寬度和頻率等工藝參(can)數。