空氣(qi)等離子弧切割(ge)(ge)有單一空氣(qi)式和復合式兩種形式。其切割(ge)(ge)原(yuan)理(li)和割(ge)(ge)槍(qiang)如圖(tu)6-14所示(shi)。

一(yi)、單一(yi)式(shi)空氣等離子(zi)弧(hu)切割(ge)工藝

  它(ta)是利用空(kong)氣(qi)壓縮(suo)機提供的壓縮(suo)空(kong)氣(qi)作為工作氣(qi)體(ti)的等(deng)離(li)子弧切(qie)(qie)割法。這種(zhong)形式的空(kong)氣(qi)等(deng)離(li)子弧切(qie)(qie)割的成本低，氣(qi)體(ti)來源(yuan)方便。壓縮(suo)空(kong)氣(qi)在電(dian)弧中加熱后分解和電(dian)離(li)，生成的氧與切(qie)(qie)割金屬產生化(hua)學放(fang)熱反應，加快了切(qie)(qie)割速(su)度(du)。充(chong)分電(dian)離(li)的空(kong)氣(qi)等(deng)離(li)子體(ti)的熱焓值(zhi)高，因而電(dian)弧能量大，與一(yi)般等(deng)離(li)子弧切(qie)(qie)割相(xiang)比，其切(qie)(qie)割速(su)度(du)快，特別適合切(qie)(qie)割30mm以(yi)下的不銹鋼(gang)、碳鋼(gang)、鋁及其他材(cai)料。

  幾種國產空氣等(deng)離子弧切(qie)割(ge)機的技術參數見表6-16。

  這種(zhong)切割方法的(de)(de)電(dian)(dian)極受到強烈(lie)的(de)(de)氧化腐蝕，導致電(dian)(dian)極損(sun)耗嚴(yan)重，所以不能采(cai)用(yong)通(tong)常的(de)(de)純(chun)鎢(wu)電(dian)(dian)極或氧化鎢(wu)電(dian)(dian)極。一般(ban)采(cai)用(yong)銅座中鑲(xiang)嵌的(de)(de)純(chun)鋯或純(chun)鉿(jia)(jia)電(dian)(dian)極。即使采(cai)用(yong)純(chun)鋯或純(chun)鉿(jia)(jia)電(dian)(dian)極，它們的(de)(de)工作壽命一般(ban)也(ye)只有5～10h，就得更換新的(de)(de)電(dian)(dian)極。

  表6-17列出了空氣等離子弧切割不銹鋼板的工藝參數。

  空氣等離子弧除(chu)能(neng)切割不銹(xiu)鋼板外(wai)，還(huan)可以對不銹(xiu)鋼焊縫進(jin)行清根。等離子弧清根是(shi)利用(yong)高(gao)能(neng)量等離子弧將(jiang)金屬熔化，然后(hou)由離子氣體(ti)吹走(zou)熔化金屬，意圖形成一個較為光滑(hua)的清根表面，其表面無滲碳現象，不需要打磨，可直(zhi)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、復合式空氣等離子弧切割(ge)工藝(yi)

  復合式空(kong)(kong)氣(qi)等(deng)離(li)子弧(hu)切(qie)割(ge)(ge)的原理是采用(yong)(yong)內(nei)外二層噴(pen)嘴(zui)，內(nei)噴(pen)嘴(zui)內(nei)通(tong)入(ru)常用(yong)(yong)的工作(zuo)氣(qi)體(ti)，外噴(pen)嘴(zui)內(nei)通(tong)入(ru)壓縮(suo)(suo)空(kong)(kong)氣(qi)。這種切(qie)割(ge)(ge)方法的優(you)點在于：一方面利用(yong)(yong)壓縮(suo)(suo)空(kong)(kong)氣(qi)在切(qie)割(ge)(ge)區(qu)進行化學(xue)放(fang)熱反應，提高切(qie)割(ge)(ge)速度：另一方面又避免了(le)空(kong)(kong)氣(qi)與電(dian)極的直接接觸，以減(jian)少電(dian)極的損耗，可(ke)采用(yong)(yong)純鎢(wu)或鈰(shi)鎢(wu)（錸鎢(wu)）作(zuo)為電(dian)極。