空(kong)氣等離子弧(hu)切割有單一空(kong)氣式(shi)和(he)復合式(shi)兩種形式(shi)。其切割原理(li)和(he)割槍(qiang)如圖6-14所示。

一、單一式空氣等(deng)離子弧(hu)切割工藝(yi)

  它是利用空(kong)氣壓縮機(ji)提(ti)供(gong)的(de)壓縮空(kong)氣作為(wei)工作氣體的(de)等離(li)子(zi)弧(hu)切(qie)(qie)(qie)割法。這(zhe)種(zhong)形(xing)式(shi)的(de)空(kong)氣等離(li)子(zi)弧(hu)切(qie)(qie)(qie)割的(de)成本低，氣體來源方便。壓縮空(kong)氣在(zai)電(dian)弧(hu)中加熱后分(fen)解和電(dian)離(li)，生成的(de)氧與(yu)切(qie)(qie)(qie)割金(jin)屬產(chan)生化(hua)學放熱反應，加快了切(qie)(qie)(qie)割速(su)度。充分(fen)電(dian)離(li)的(de)空(kong)氣等離(li)子(zi)體的(de)熱焓值高，因而(er)電(dian)弧(hu)能量大，與(yu)一般等離(li)子(zi)弧(hu)切(qie)(qie)(qie)割相比，其切(qie)(qie)(qie)割速(su)度快，特別適(shi)合切(qie)(qie)(qie)割30mm以(yi)下(xia)的(de)不(bu)銹鋼(gang)(gang)、碳鋼(gang)(gang)、鋁及其他材(cai)料。

  幾(ji)種國(guo)產空氣等離(li)子弧(hu)切(qie)割機(ji)的技術參數見(jian)表6-16。

  這種(zhong)切割(ge)方法的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)受到強烈的(de)(de)氧化(hua)腐蝕，導致(zhi)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)損耗嚴重，所以不能采(cai)用(yong)通(tong)常的(de)(de)純鎢電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)或(huo)氧化(hua)鎢電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)。一般(ban)采(cai)用(yong)銅座(zuo)中鑲(xiang)嵌(qian)的(de)(de)純鋯(gao)或(huo)純鉿(jia)(jia)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)。即使(shi)采(cai)用(yong)純鋯(gao)或(huo)純鉿(jia)(jia)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)，它(ta)們的(de)(de)工作壽命一般(ban)也(ye)只有5～10h，就得更(geng)換(huan)新的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)。

  表6-17列出了空氣等離子弧切割不(bu)銹鋼板(ban)的工藝參數。

  空氣等離子(zi)(zi)弧除能切(qie)割不(bu)銹鋼板外(wai)，還可以對不(bu)銹鋼焊縫進行清(qing)根。等離子(zi)(zi)弧清(qing)根是利用(yong)高能量等離子(zi)(zi)弧將金(jin)屬熔化(hua)，然(ran)后(hou)由離子(zi)(zi)氣體吹走熔化(hua)金(jin)屬，意(yi)圖形成一個(ge)較為光滑的清(qing)根表(biao)面，其(qi)表(biao)面無滲(shen)碳現象，不(bu)需要打(da)磨，可直接施焊。

 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(er)、復合式空氣等離子(zi)弧切割(ge)工藝

  復合式空(kong)氣等離(li)子弧切割(ge)的(de)原理(li)是采用內(nei)外(wai)二層噴(pen)嘴，內(nei)噴(pen)嘴內(nei)通(tong)入常(chang)用的(de)工(gong)作氣體，外(wai)噴(pen)嘴內(nei)通(tong)入壓(ya)(ya)縮空(kong)氣。這種切割(ge)方(fang)法的(de)優點在于：一方(fang)面(mian)利用壓(ya)(ya)縮空(kong)氣在切割(ge)區進行化學放熱反應，提(ti)高(gao)切割(ge)速度：另(ling)一方(fang)面(mian)又避(bi)免了(le)空(kong)氣與電(dian)極的(de)直(zhi)接(jie)接(jie)觸，以減少(shao)電(dian)極的(de)損耗，可(ke)采用純鎢(wu)或鈰(shi)鎢(wu)（錸(lai)鎢(wu)）作為電(dian)極。