等(deng)離子弧焊接是(shi)借助于水冷噴嘴對電弧的拘束作(zuo)用(yong)，從而獲得較高能量密(mi)度的等(deng)離子弧進行焊接的方法。
1. 電弧(hu)(hu)能(neng)量集中且溫度(du)高，焊(han)(han)接過程中電弧(hu)(hu)穩(wen)定，焊(han)(han)接速度(du)快。可以縮小焊(han)(han)接接頭熱影響區且焊(han)(han)接變形小，還能(neng)提高焊(han)(han)縫內在和外部質量，使(shi)焊(han)(han)接接頭力(li)學性能(neng)和耐蝕性均優(you)于(yu)鎢極氬(ya)弧(hu)(hu)焊(han)(han)。
2. 電弧(hu)呈(cheng)圓(yuan)柱形(xing)且挺直性(xing)好，弧(hu)長變化對焊(han)件表面加熱點(dian)的(de)能(neng)量密度影(ying)響小，不會由于弧(hu)長的(de)改變而(er)影(ying)響焊(han)縫成形(xing)。等離子(zi)弧(hu)焊(han)噴嘴到焊(han)件之間(jian)距離高達6.4mm，弧(hu)柱仍不會飄移(yi)。
3. 當(dang)焊接電(dian)流減小(xiao)到0.1A時，電(dian)弧(hu)仍能(neng)穩定燃燒，并保持良好的挺度(du)和(he)方向性(xing)。
4. 鎢(wu)極縮于噴嘴(zui)內，可減少鎢(wu)極對焊縫的污染。
5. 穿透(tou)性等(deng)離子弧焊(han)接時，焊(han)件不(bu)開坡口，背面(mian)無襯墊，可實現單面(mian)焊(han)雙面(mian)成形。但(dan)此時不(bu)適宜(yi)手(shou)工操作，靈活性不(bu)如手(shou)工鎢極氬弧焊(han)。
6. 設(she)備較(jiao)復雜(za)，工藝參數多，匹配(pei)要求(qiu)較(jiao)嚴格，噴(pen)嘴使(shi)用(yong)壽命(ming)較(jiao)短且氣體耗量(liang)較(jiao)大，只(zhi)宜在室內焊(han)接(jie)。
等離子弧焊(han)與(yu)鎢極氬(ya)弧焊(han)一樣(yang)，有手(shou)工操(cao)作和機械操(cao)作之(zhi)分(fen)；也有不(bu)加填充焊(han)絲(si)與(yu)加填充焊(han)絲(si)之(zhi)分(fen)。
等離(li)子弧焊(han)接按焊(han)縫成形機(ji)理，可分為：
1. 大電流等離子弧焊(han)接(jie)
大電(dian)流等離子弧焊接分(fen)穿透型(xing)和熔(rong)透型(xing)兩種方法：
a. 穿透型等離子弧焊
它是以電(dian)弧在熔池(chi)前穿透工件形成小孔，隨著熱源移動在小孔后形成焊(han)道(dao)的一(yi)種焊(han)接方法，又稱穿孔焊(han)或鎖孔焊(han)。
在焊(han)接(jie)(jie)厚度大于2.0mm以上的(de)奧(ao)氏體(ti)型(xing)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)焊(han)件時，利用(yong)高(gao)溫等離(li)子(zi)弧(hu)將焊(han)件待焊(han)處(chu)加熱熔(rong)化至(zhi)燒(shao)穿，如果焊(han)接(jie)(jie)參(can)數調節適當，可以穿透(tou)工件形(xing)成小(xiao)(xiao)(xiao)孔(kong)(kong)(kong)。此小(xiao)(xiao)(xiao)孔(kong)(kong)(kong)面積較小(xiao)(xiao)(xiao)，熔(rong)化金(jin)屬靠(kao)表面張力托住而不(bu)(bu)至(zhi)于從(cong)小(xiao)(xiao)(xiao)孔(kong)(kong)(kong)中跌落，這就是(shi)等離(li)子(zi)弧(hu)焊(han)接(jie)(jie)小(xiao)(xiao)(xiao)孔(kong)(kong)(kong)效(xiao)(xiao)應。在焊(han)接(jie)(jie)厚2.5～8.0mm的(de)奧(ao)氏體(ti)型(xing)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)板時，可以不(bu)(bu)開(kai)坡口(kou)，不(bu)(bu)留間隙(xi)(xi)或(huo)留間隙(xi)(xi)小(xiao)(xiao)(xiao)于0.5mm，依靠(kao)小(xiao)(xiao)(xiao)孔(kong)(kong)(kong)效(xiao)(xiao)應實現(xian)單(dan)面焊(han)雙面成形(xing)。這種(zhong)焊(han)接(jie)(jie)方法，目前只(zhi)適用(yong)平焊(han)位置對接(jie)(jie)焊(han)。待焊(han)處(chu)的(de)正(zheng)、反面均(jun)通(tong)保(bao)護氣體(ti)，收弧(hu)時要填滿(man)小(xiao)(xiao)(xiao)孔(kong)(kong)(kong)。填滿(man)小(xiao)(xiao)(xiao)孔(kong)(kong)(kong)主要靠(kao)焊(han)接(jie)(jie)電流(liu)和離(li)子(zi)流(liu)氣流(liu)同(tong)時衰減或(huo)先后(hou)衰減，才能消除弧(hu)坑和下凹坑。
b. 熔透型等離子弧焊
這(zhe)種等離子(zi)弧在焊(han)(han)(han)接過程中只(zhi)熔(rong)化焊(han)(han)(han)件而不產(chan)生(sheng)小孔效應，焊(han)(han)(han)縫成形機(ji)理與鎢極氬弧焊(han)(han)(han)類似。有人稱這(zhe)種方法為熔(rong)入式(shi)或熔(rong)融式(shi)等離子(zi)弧焊(han)(han)(han)。
這種焊接(jie)方法主要用(yong)于薄板單面(mian)焊雙面(mian)成形的(de)焊縫或者厚板多(duo)層焊。
大電流(liu)等離(li)(li)子弧焊(han)(han)(han)接(jie)時，焊(han)(han)(han)接(jie)參數(shu)比鎢極氬弧焊(han)(han)(han)多，焊(han)(han)(han)接(jie)參數(shu)除了焊(han)(han)(han)接(jie)電流(liu)、電弧電壓外(wai)，還有等離(li)(li)子氣流(liu)、保(bao)護氣體(ti)的(de)成(cheng)(cheng)分、氣體(ti)流(liu)量以及(ji)噴(pen)(pen)嘴形狀和孔徑、長(chang)度以及(ji)噴(pen)(pen)嘴到焊(han)(han)(han)件距離(li)(li)等。其中(zhong)，焊(han)(han)(han)接(jie)電流(liu)、焊(han)(han)(han)接(jie)速度和等離(li)(li)子氣體(ti)流(liu)量的(de)匹配尤為重(zhong)要，直(zhi)接(jie)影響焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)的(de)成(cheng)(cheng)形和焊(han)(han)(han)縫表面的(de)質(zhi)量。
表3-40、表3-41為穿透型和熔透型等離子弧焊接奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹鋼的焊接參數。
2. 微束等離(li)(li)子弧焊接(jie)及脈沖等離(li)(li)子弧焊接(jie)
焊接電流小于30A的熔透型等離子弧焊稱為微束等離子弧焊。從20世紀70年代開始用小電流等離子弧焊接超薄壁件和細絲鋼等，焊接電流可小到0.2A，焊接奧氏體型不銹(xiu)鋼(gang)件最薄的厚度為0.01mm。微束等離子弧焊接的特點是通過電弧的壓縮，導致電弧柱集中為一條細線，雖然焊接電流很小，電弧仍十分穩定，熔池很小，熱影響區很窄，它不利用小孔效應，就能夠對超薄件實現快速焊接。
與大電流等離子弧焊一樣，微束等離子電弧也是靠水冷式焊槍（即等離子弧發生器）產生的。焊槍是關鍵部件，電極和噴嘴的孔都很細小，所用離子氣流較小，一般均用純氬。焊接奧氏體型不銹鋼時，保護氣體有氬加氫［φ（H2）＝2％～8％］的混合氣體，這對防止金屬的氧化有很好的效果，同時也提高熱效率，并使弧柱收縮得更細。
微束等離子弧焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)可以采用手工操(cao)作，但(dan)為(wei)了保證焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)的(de)質量，應盡可能地采用機械操(cao)作。厚度小(xiao)于(yu)0.8mm的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭設計與裝配(pei)要求如圖3-46所示和見表3-43。表3-44為(wei)微束等離子弧焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)奧氏體型不銹鋼的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)參(can)數，僅供(gong)參(can)考。
為了使焊接(jie)薄(bo)壁件及超薄(bo)壁件的(de)質(zhi)量更有(you)保證，目前發展到采用脈(mo)沖等離子(zi)弧焊接(jie)。它(ta)與前面所述(shu)的(de)脈(mo)沖氣體保護焊一樣，可以調節(jie)基值電流(liu)(liu)、脈(mo)沖電流(liu)(liu)、脈(mo)沖寬度和頻(pin)率(lv)等焊接(jie)參數。
