《等离子弧焊接》PPT课件.ppt

第六章 等离子弧焊接;§6-1 等离子弧特性及其发生器;二、等离子弧的分类 （一）非转移型电弧 非转移型电弧燃烧在钨极与喷嘴之间，焊接时电源正极接水冷铜喷嘴，负极接钨极，工件不接到焊接回路上；依靠高速喷出的等离子气将电弧带出，这种电弧适用于焊接或切割较薄的金属及非金属。 ?（二）转移型电弧 转移型电弧直接燃烧在钨极与工件之间，焊接时首先引燃钨极与喷嘴间的非转移弧，然后将电弧转移到钨极与工件之间；在工作状态下，喷嘴不接到焊接回路中。这种电弧用于焊接较厚的金属。 ?（三）联合型电弧 转移弧及非转移弧同时存在的电弧为联合型电弧。混合型电弧在很小的电流下就能保持稳定，因此特别适合于薄板及超薄板的焊接。 ;非转移;三、等离子弧特性 （一）电弧静特性曲线与TIG电弧明显不同： （1）E大，因此上移。平直段缩小、上升段斜率增大； （2）联合电弧的下降段不明显；因此，小电流电弧非常稳定。 （二）电弧温度高24000K-50000K，功率密度大，能量密度105-106W/cm2 。而TIG电弧分别为10000-24000K, 小于104W/cm2。 （三）刚直性大，电弧集中系数大。 （四）弧柱热量的对工件的加热作用大;;等离子弧焊的缺点是： 1) 可焊厚度有限，一般在25mm以下； 2) 焊枪及控制线路较复杂，喷嘴的使用寿命很低； 3) 焊接参数较多，对焊接操作人员的技术水平要求较高。 （二）应用 可用钨极氩弧焊焊接的金属，比如不锈钢、铝及铝合金、钛及钛合金、镍、铜、蒙耐尔合金等，均可用等离子弧焊焊接。这种焊接方法可用于航天、航空、核能、电子、造船及其它工业部门中。;四、等离子弧生器;最重要的喷嘴形状参数为压缩孔径及压缩孔道长度。 喷嘴孔径dn dn决定了等离子弧的直径及能量密度。直径越小，对电弧的压缩作用越大，但太小时，等离子弧的稳定性下降，甚至导致双弧现象，烧坏喷嘴。通常应根据焊接电流大小及等离子气种类及流量来选择。 ?2) 喷嘴孔道长度l0 在一定的压缩孔径下，l0越长，对等离子弧的压缩作用越强，但l0太大时，等离子弧不稳定。通常要求孔道比l0 /dn在一定的范围之内。转移弧一般为1.0-1.2。混合电弧为2-6 ?3)锥角? 对等离子弧的压缩角影响不大，30??180?范围内均可，但最好与电极的端部形状配合，保证将阳极斑点稳定在电极的顶端。焊接时一般为60?90 ?;喷嘴类型;喷嘴材料一般为紫铜，直接水冷。 2、 电极 1）材料 等离子弧焊接一般采用钍钨极或铈钨极，有时也采用锆钨极或锆电极。钨极一般需要进行水冷，小电流时采用间接水冷方式，钨极为棒状电极；大电流时，采用直接水冷，钨极为镶嵌式结构。 2）形状： 棒状电极端头一般磨成尖锥形或尖锥平台形，电流较大时还可磨成球形，以减少烧损。 ;;五、双弧及其防止措施;二）双弧产生机理 冷气膜击穿理论;§6-2 离子弧焊接与切割;穿孔型;材料 ;（二） 熔入型等离子弧焊接 采用较小的等离子气流量，等离子流力小，电弧穿透能力低。 特点 ? 只能熔化工件，形不成小孔，与TIG焊相似。 ? 适用于薄板、多层焊的盖面焊及角焊缝的焊接。 ? （三） 微束等离子弧焊接 一种小电流（通常小于30A）熔入型焊接工艺。 设备特点： ? 小孔径压缩喷嘴（0.6 mm ? 1.2 mm） ? 联合型电弧。非转移弧起着引弧和维弧作用，使转移弧在 电流小至0.5A时仍非常稳定。 工艺特点： 1) 可焊更薄的金属，最小可焊厚度为0.01mm; 2) 弧长在很大的范围内变化时，也不会断弧，并且电弧保持柱状； 3) 焊接速度快、焊缝窄、热影响区小、焊接变形小。;（四）脉冲等离子弧焊接 利用15Hz以下的脉冲电流代替稳定的直流。电弧更稳定，HAZ及变形更小。 （五）交流等离子焊接 一般采用方波电源，用来焊接铝合金。 （六）熔化极等离子电弧 实际上使熔化极电弧与等离子弧的组合，有两种形式：;等离子弧在喷嘴与工件之间;二）、 焊接工艺及参数 （一） 接头及坡口形式 接头形式根据板厚来选择， ? 厚度在0.05 mm ? 1.6 mm之间时，通常采用下图中的接头形式，利用微束等离子弧进行焊接。 ? 板厚大于1.6 mm而小于表6-4中的板材时，通常不开坡口，利用穿孔法进行焊接。 ? 板厚大于表6-4中的限值时，需要开V形或U形坡口，进行多层焊。与TIG焊相比，可采用较小的坡口及较大钝边。钝边的最大允许值等于穿孔法的最大焊接厚度。第一层用穿孔法进行焊接，其他各层用熔入法或其他焊接方法焊接。;;（二）焊接电流 及喷嘴孔径 焊接电流总是根据板厚或熔透要求来选定。电流过小，焊不透，形不成小孔；焊接电流过大。熔池金属会因小孔直径过大而坠落。 喷嘴孔径根据电流来选择，两者合适匹配。 而且要与离子气的流量有关。 ?（