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(zi)弧是通過以(yi)下(xia)三種壓(ya)縮作用獲(huo)得的：

 ①. 機械壓縮，它(ta)利用水冷噴(pen)嘴孔道限制(zhi)弧柱直徑，來(lai)提高弧柱的能量密度和溫度。

 ②. 熱收縮(suo)，由于水冷噴(pen)嘴溫度較低(di)，從(cong)而在噴(pen)嘴內壁建立起一層冷氣(qi)膜(mo)，迫使弧柱(zhu)(zhu)導電(dian)斷(duan)面進一步減小(xiao)，電(dian)流密度進一步提高(gao)，弧柱(zhu)(zhu)這種(zhong)收縮(suo)謂(wei)之(zhi)“熱收縮(suo)”，也(ye)可叫做“熱壓縮(suo)”。

 ③. 磁收縮(suo)，弧柱電(dian)流(liu)本身產生的磁場對弧柱有壓縮(suo)作用(yong)（即磁收縮(suo)效應）。電(dian)流(liu)密(mi)度(du)愈，磁收縮(suo)作用(yong)愈強。

按電源(yuan)聯接方(fang)式，等離子(zi)弧有非轉移(yi)型、轉移(yi)型和聯合型三種形式：

 ①. 非轉(zhuan)移(yi)型離(li)子(zi)弧，鎢極(ji)接電(dian)(dian)源負極(ji)，噴(pen)嘴接電(dian)(dian)源正極(ji)，等(deng)離(li)子(zi)弧體產生在鎢極(ji)與噴(pen)嘴之間(jian)，在離(li)子(zi)氣流壓送下，弧焰(yan)(yan)從噴(pen)嘴中噴(pen)出，形成等(deng)離(li)子(zi)焰(yan)(yan)（圖6-7a)

 ②. 轉移(yi)(yi)(yi)型等(deng)離子弧(hu)，鎢極接(jie)電源(yuan)負極，工件接(jie)電源(yuan)正極，等(deng)離子弧(hu)體產生于(yu)鎢極與工件之間(jian)（圖(tu)6-7b).轉移(yi)(yi)(yi)弧(hu)難以直接(jie)形成，必須(xu)先引(yin)燃非(fei)轉移(yi)(yi)(yi)弧(hu)，然(ran)后(hou)才能過渡(du)到轉移(yi)(yi)(yi)弧(hu)，金屬焊接(jie)、切割幾(ji)乎都是采(cai)用轉移(yi)(yi)(yi)型弧(hu)，因為轉移(yi)(yi)(yi)弧(hu)能把更多的熱(re)量(liang)傳遞給(gei)工件。

 ③. 聯合型等(deng)離子弧(hu)(hu)，工作時非轉(zhuan)移弧(hu)(hu)和轉(zhuan)移弧(hu)(hu)同時并存，則(ze)稱之謂聯合型等(deng)離子弧(hu)(hu)。主要用于微束(shu)等(deng)離子弧(hu)(hu)焊和粉末堆(dui)焊等(deng)方(fang)面。

 等離子(zi)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)(deng)離(li)(li)子(zi)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)設備(bei)分(fen)為(wei)手工(gong)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)和(he)自動焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)兩大(da)(da)類(lei)。手工(gong)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)設備(bei)由焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)電(dian)(dian)源、焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)槍(qiang)、控制電(dian)(dian)路(lu)、氣路(lu)和(he)水路(lu)等(deng)(deng)部(bu)分(fen)組成(cheng)。自動焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)設備(bei)則(ze)由焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)電(dian)(dian)源、焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)槍(qiang)、焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)小(xiao)車（或轉動胎具）、控制電(dian)(dian)路(lu)、氣路(lu)及水路(lu)等(deng)(deng)部(bu)分(fen)組成(cheng)。按(an)照焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)電(dian)(dian)流的大(da)(da)小(xiao)，等(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)設備(bei)又可分(fen)為(wei)大(da)(da)電(dian)(dian)流等(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)設備(bei)和(he)微束等(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)設備(bei)兩大(da)(da)類(lei)。等(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)的電(dian)(dian)源采用具有陡降外特(te)性的直(zhi)流電(dian)(dian)源。

等離(li)子弧焊(han)接與鎢極氬弧焊(han)相比(bi)具有(you)下列特點：

 ①. 電弧能(neng)量(liang)集(ji)中(zhong)且(qie)溫度高，焊(han)接過程中(zhong)電弧穩定，焊(han)接速度快(kuai)。可以縮小焊(han)接接頭熱影響區且(qie)焊(han)接變形小，還能(neng)提高焊(han)縫(feng)內(nei)在和外部質量(liang)，使焊(han)接頭力學性能(neng)和耐腐蝕性能(neng)均(jun)優于鎢極氬弧焊(han)。

 ②. 電弧(hu)(hu)(hu)呈圓柱(zhu)形且挺直(zhi)性好，弧(hu)(hu)(hu)長(chang)變化對(dui)焊(han)件表面加熱點的(de)能量密(mi)度影響(xiang)小；不會由(you)于弧(hu)(hu)(hu)長(chang)的(de)改變而影響(xiang)焊(han)縫成(cheng)形。等(deng)離(li)子弧(hu)(hu)(hu)焊(han)噴(pen)嘴到焊(han)件之間距離(li)高達6.4mm,弧(hu)(hu)(hu)柱(zhu)仍不會飄(piao)移。

 ③. 當(dang)焊(han)接電流(liu)小到0.1A時，電弧仍能(neng)穩定燃燒，并保持良好的挺度(du)和方向性。

 ④. 鎢極縮于噴嘴內，可減少鎢極對(dui)焊縫的(de)污染。

 ⑤. 穿透性(xing)等離子弧焊(han)接時(shi)，焊(han)件不(bu)開坡(po)口，背面無襯墊(dian)，可實(shi)現單面焊(han)雙面成(cheng)形。但此時(shi)不(bu)適宜手(shou)工(gong)操(cao)作，靈活性(xing)不(bu)如(ru)手(shou)工(gong)鎢極氬弧焊(han)。

 ⑥. 設備較(jiao)(jiao)復雜，工藝參數因素多，匹配要求較(jiao)(jiao)嚴格，噴嘴使用壽命(ming)較(jiao)(jiao)短且氣體耗量較(jiao)(jiao)大(da)，只(zhi)宜在室內焊(han)接。等離子弧焊(han)與(yu)鎢極氬弧焊(han)一樣(yang)，有(you)手工操作(zuo)和(he)機械化操作(zuo)之分；也有(you)不加填充(chong)焊(han)絲與(yu)加填充(chong)焊(han)絲之分。

大電流等離(li)子弧焊(han)接(jie)按焊(han)縫(feng)成形機理，可(ke)分為：

 ①. 穿透型等(deng)離子(zi)弧焊

 它(ta)是以電弧(hu)在熔池前(qian)穿透工件(jian)形成小孔(kong)(kong)，隨著熱源(yuan)移動在小孔(kong)(kong)后形成焊(han)(han)(han)道的一種(zhong)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)方法(fa)，又(you)稱穿孔(kong)(kong)焊(han)(han)(han)或(huo)(huo)鎖孔(kong)(kong)焊(han)(han)(han)。在焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)厚為(wei)2.5~8.0mm的奧氏體型不(bu)銹鋼時，可(ke)以不(bu)開坡口，不(bu)留(liu)間(jian)隙或(huo)(huo)留(liu)間(jian)隙小于0.5mm,依靠(kao)小孔(kong)(kong)效應實現單面焊(han)(han)(han)雙面成形。這種(zhong)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)方法(fa)，目(mu)前(qian)只適用于平焊(han)(han)(han)位(wei)置對接(jie)(jie)焊(han)(han)(han)。待(dai)焊(han)(han)(han)處(chu)的正(zheng)、反兩面均通(tong)以保護氣體，收弧(hu)時要填(tian)滿小孔(kong)(kong)。

 ②. 熔透型(xing)等離(li)子弧(hu)焊

 是(shi)指這種等(deng)離子弧(hu)在焊(han)接過程中只熔化焊(han)件而不產生小孔效應(ying)，焊(han)縫成形機理與鎢極氬(ya)弧(hu)焊(han)類似。有人又稱這種方法為熔入(ru)式或熔融(rong)法等(deng)離子弧(hu)焊(han)。這種焊(han)接方法主要(yao)用于薄板單(dan)面焊(han)雙面成形的(de)焊(han)縫或者厚板的(de)多(duo)層焊(han)。

 大電(dian)流等(deng)(deng)離子弧(hu)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)時，焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)參(can)數比鎢極氬弧(hu)焊(han)(han)(han)多，焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)參(can)數除了焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)電(dian)流、電(dian)弧(hu)電(dian)壓外，還有等(deng)(deng)離子氣流、保護(hu)氣體(ti)的(de)成(cheng)分(fen)、氣體(ti)流量以及(ji)噴(pen)(pen)嘴形(xing)狀(zhuang)和(he)孔徑、長(chang)度以及(ji)噴(pen)(pen)嘴到焊(han)(han)(han)件距離等(deng)(deng)。其中焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)電(dian)流、焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)速度和(he)等(deng)(deng)離子氣體(ti)流量的(de)匹配尤(you)為重要，直接(jie)(jie)影響焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的(de)成(cheng)形(xing)和(he)焊(han)(han)(han)縫表面的(de)質量。

 焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電(dian)流小(xiao)(xiao)(xiao)于30A的(de)熔透型等(deng)離(li)子(zi)(zi)弧(hu)(hu)焊(han)(han)稱為微(wei)束等(deng)離(li)子(zi)(zi)弧(hu)(hu)焊(han)(han)。20世紀70年(nian)代以(yi)來，開始用小(xiao)(xiao)(xiao)電(dian)流等(deng)離(li)子(zi)(zi)弧(hu)(hu)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)超薄壁件和細絲鋼件等(deng)，焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電(dian)流可(ke)(ke)小(xiao)(xiao)(xiao)到0.2A,焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)奧(ao)氏體型不銹(xiu)鋼件最薄的(de)厚度可(ke)(ke)達0.01mm.微(wei)束等(deng)離(li)子(zi)(zi)弧(hu)(hu)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)的(de)特(te)點是通(tong)過電(dian)弧(hu)(hu)的(de)壓(ya)縮，導電(dian)弧(hu)(hu)柱(zhu)集中為一條細線(xian)，雖然焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電(dian)流很(hen)(hen)小(xiao)(xiao)(xiao)，電(dian)弧(hu)(hu)仍十(shi)分穩定(ding)，熔池很(hen)(hen)小(xiao)(xiao)(xiao)，熱影響區很(hen)(hen)窄，它不利用小(xiao)(xiao)(xiao)孔效應(ying)(ying)，就能(neng)夠對超薄件實(shi)現快速(su)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)。微(wei)束等(deng)離(li)子(zi)(zi)弧(hu)(hu)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)可(ke)(ke)以(yi)采(cai)用手工操作(zuo)，但為了保證焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭的(de)質量，應(ying)(ying)盡可(ke)(ke)能(neng)地采(cai)用機(ji)械操作(zuo)。

 為了使焊接(jie)薄壁件及超薄壁件的(de)質量(liang)更有保證(zheng)，目(mu)前(qian)發展到采用脈沖等離子弧焊接(jie)。它(ta)與前面所述(shu)的(de)脈沖氣體保護焊一樣，可以調節(jie)基值(zhi)電流(liu)、脈沖電流(liu)、脈沖寬度和頻率等工藝(yi)參數(shu)。