Question

等离子弧焊机 与其他焊接方法比有什么优缺点

Answer 1

优点：
a.能量密度大、电弧方向性强、熔透能力强，在不开坡口、不加填充焊丝的情况下可
一次焊透8～10mm 厚的不锈钢板。与钨极氩弧焊相比，在相同的焊缝熔深情况下，等离子
弧焊接速度要快得多。
b.焊缝质量对弧长的变化不敏感，这是由于等离子弧的形态接近圆柱形，发散角很小，
约5°，且挺直度好，弧长变化时对加热斑点的面积影响很小，易获得均匀的焊缝形状。工
件上受热区域小，热影响区窄，因而薄板焊接时变形小。
c.钨极缩在水冷铜喷嘴内部，不可能与工件接触，因此可避免焊缝金属产生夹钨现象。
电弧搅动性好，熔池温度高，有利于熔池内气体的释放。
d.等离子电弧由于压缩效应及热电离度较高，电流较小时仍很稳定。配用新型的电子
电源，焊接电流可以小到0.1A，这样小的电流也能达到电弧稳定燃烧，特别适合于焊接微
型精密零件。
e.可产生稳定的小孔效应，通过小孔效应，正面施焊时可获得良好的单面焊双面成形。
缺点：
a.可焊厚度有限，一般在25mm 以下；
b.焊枪及控制线路较复杂，喷嘴的使用寿命很低；
c.焊接参数较多，对焊接操作人员的技术水平要求较高。
等离子弧焊由于下述原因，其应用可能受到限制。
a.电弧作用区域的观察性差。等离子弧枪结构复杂，不仅比较重，手工焊时操作人员还较难观察焊接区域。
b.双弧弊端。使用转移弧时，当工艺参数选择不当，或喷嘴结构设计不合理，或喷嘴
多次使用后有损伤，就会在钨极-喷嘴-工件之间产生串接电弧，这种旁弧与转移弧同时存
在，称为双弧。双弧产生，说明弧柱与喷嘴之间的冷气膜遭到了破坏，转移弧电流减小，这
样就导致焊接过程不正常，甚至很快就烧坏喷嘴。
c.电弧可达性差。由于枪体比较大，钨极内缩在喷嘴里面，因此对某些接头形式是无
能为力的。
d.一次投资大。等离子弧焊接与切割设备比较昂贵。但是其焊接或切割速度快，焊缝
与切割质量好，若将这些因素考虑进去，其使用成本还不是太高。

Answer 2

• 优点：能量密度大、电弧方向性强、熔透能力强，在不开坡口、不加填充焊丝的情况下可

  一次焊透8～10mm 厚的不锈钢板。

• 缺点：焊接参数较多，对焊接操作人员的技术水平要求较高。

• 等离子弧焊机的特点：
  

  1、电弧能量高，焊接热影响区小，焊接形变很小；
  2、 弧柱刚性大，由于小孔效应，实现了单面焊双面成型；
  3、焊缝缺陷少，可焊材料多，焊接质量高；
  4、 卓越的重复生产性，电极缩在喷嘴内，不易污染和烧损。

• 相关点：

  1、等离子弧是离子气被电离产生高温离子气流，从喷嘴细孔中喷出，经压缩形成细长的弧柱，其温度可达，高于常规的自由电弧。
  2、中文名称：等离子焊机英文名称：Plasma welding machine
  3、定义：按照预先编制的数字指令程序移动割炬进行自动热切割的设备。
  

Answer 3

出了变形小，强度损失小以外没优点了

Answer 4

等离子弧焊接，和其它焊接方法相比，具有

追答

等离子弧也叫压缩电弧，用于焊接具有焊接温度高，热量集中，能量密度大，电弧稳定性高，焊缝成形好，适用于超薄焊件及厚大件的焊接。缺点是设备复杂，对操作者要求高等。

Answer 5

氩弧焊技术是在普通电弧焊的原理的基础上，利用氩气对金属焊材的保护，通过高电流使焊材在被焊基材上融化成液态形成溶池，使被焊金属和焊材达到冶金结合的一种焊接技术，由于在高温熔融焊接中不断送上氩气，使焊材不能和空气中的氧气接触，从而防止了焊材的氧化，因此可以焊接铜、铝、合金钢等有色金属。
等离子焊接时，等离子射流穿过整个焊缝并形成一个小孔（即小孔效应）气体也随之穿过。当然，这个小孔随电弧的前移而闭合。等离子焊可焊接比TIG焊更厚的钢板在操作技术和经济效益两方面都有不容置疑的优点。

根部焊道 手工电弧焊接 手式TIG焊接 等离子焊接(PAW)

板材焊前准备 坡口+钝边 坡口+钝边 2.5-8mm
无需坡口+钝边

装配 相对困难（间隙） 困难（小间隙） 容易

焊工技术要求 熟练 熟练 一般

焊接速度 非常慢 非常慢 相当快

操作难度 困难 非常困难 较容易

焊后质量 好/但外观不美 好 极好

特别问题 焊条过热， 焊工易疲劳 无
质量难以控制， 质量难以控制，
工件变形 工件变形

由于其焊接速度快，焊缝美观，焊缝质量好，成本低，等离子焊接已广泛运用于设备制造业中对各种型式的接头进行焊接、医疗设备、真空装置、薄板加工、波纹管、仪表、传感器、汽车部件、化工密封件等。
微束等离子焊更是在实际运用中显露出巨大的优势，其焊缝质量可与激光焊比肩。微束等离子技术已成功的应用于大多数金属的焊接，如钢、不锈钢、各种合金钢、铜、镍、钛、钼、钨、金、铂、铑、钯等各种金属及其合金材料。典型应用产品有传感器膜盒，焊接波纹管，微电机定子铁心，电子产品，不锈钢锅
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★过程特点
等离子焊接与TIG焊十分相似，它们的电弧都是在尖头的钨电极和工件之间形成的。但是，通过在焊炬中安置电极，能将等离子弧从保护气体的气囊中分离出来，随后推动等离子通过孔型良好的铜喷管将弧压缩。通过改变孔的直径和等离子气流速度，可以实现三种操作方式：
1、微束等离子：0.1～15A
在很低的焊接电流下，也能使用微束等离子弧。即使在弧长变化不超过20mm时，柱状弧仍能保持稳定。
2、中等电流：15～200A
在较大的15～200A电流下，等离子弧的过程特点与TIG弧相似，但由于等离子被压缩过，弧更加挺直。虽然可提高等离子气流速度来增加焊接熔池的度深，但会造成在紊乱的保护气流中，混入空气和保护气体的风险。
3、小孔型等离子：大于100A
通过增加焊接电流和等离子气流速度，可产生强有力的等离子束，与激光或电子束焊接一样，它能够在材料上形成充分的熔深。焊接时，随着焊接熔池的流动，金属穿过小孔被切割后在表面张力作用下形成焊道。单道焊时，该过程可用于焊接较厚的材料（厚度不超过10mm的不锈钢）。

★电源
使用等离子弧时，通常采用直流电流和垂降特性电源。由于从特别的焊炬排列方式和各自分离的等离子、保护气流中获得了独特的操作特性，可在等离子控制台上增加一个普通的TIG电源，还可以使用特别组建的等离子系统。采用正弦波交流电时，不容易使等离子弧稳定。当电极和工件间距较长且等离子被压缩时，等离子弧很难发挥作用，而且，在正半周期内，过热的电极会使导电嘴变成球形，从而干扰弧的稳定。
可使用专用的直流开关电源。通过调节波形的平衡来减少电极正极的持续时间，使电极得到充分冷却，以维护尖头导电嘴形状，并形成稳定的弧。

★起弧
虽然等离子弧是通过采用高频产生的，但它首先是在电极和等离子喷嘴之间形成的。该维弧被装在焊炬中，需要焊接时，再将它转移到工件上。与在焊缝间保持的维弧相同，维弧系统能确保稳定的起弧，这避免了对产生电子干涉的高频的需要。

★电极
用于等离子过程使用的是含2% 氧化钍的钨电极和铜的等离子喷嘴。与TIG焊使用的导电嘴不同，在等离子过程中，对电极导电嘴的直径要求不那么严格，但压缩角须保持在30°～60°左右。等离子喷嘴孔的直径是很重要的，在相同的电流强度和等离子气流速度下，孔直径太小会导致喷嘴被过度腐蚀甚至熔化。在工作电流下，需要谨慎使用直径过大的等离子喷嘴。
注: 孔的直径过大，可能会对弧的稳定及孔的维护造成困难。

★等离子和保护气体
通常等离子气体的组合气体是氩气，并含有2%～5%的氩气作为保护气体。氦气也能用做等离子气体，但由于它温度较高，会降低喷嘴的电流上升率。氢气含量越少，进行小孔型等离子焊接就越困难。

★应用
☆微束离子焊接
微束离子通常用于焊接薄板材（厚度为0.1mm）、焊丝和网孔部分。针型挺直的弧能将弧的偏离和变形减到最小。虽然等效的TIG 弧更扩散，但更新的晶体管化的（TIG）电源能在低电流下产生非常稳定的弧。
☆中等电流焊接
在熔化方式下可选择该方法进行传统的TIG焊。 它的优点是能产生较深的熔深（愿于较高的等离子气流），能容许包括药皮（焊炬中的焊条）在内的较大的表面污染。主要缺点是焊炬笨重，使手工焊接比较困难。在机械化焊接中，应该更加注意焊炬的维护以保证稳定的性能。
☆小孔型焊接
可用的几点优势是：熔深较深、焊接速度快。与TIG 弧相比，它能焊透厚度达10mm的板材，但使用单道焊接技术时，通常将板材厚度限制在6mm内。通常的方法是使用有填充物的小孔，以确保焊道断面的光滑（无齿边）。由于厚度达到了15mm，要使用6mm厚的钝边进行V型接头准备。也可使用双道焊技术，在熔化方式下通过添加填充焊丝，自动生成第一和第二条焊道。
必须精确地平衡焊接参数、等离子气流速度和填充焊丝的添加量（填入小孔）以维护孔和焊接熔池的稳定，这一技术只适用于机械化焊接。虽然通过使用脉冲电流，该技术能用于位置焊接，但它通常是用于对较厚的板材材料（超过3mm）进行高速平焊。进行管道焊接时，必须精确地控制溢出电流和等离子气流速度以确保小孔关闭。