空氣(qi)等離子弧切(qie)割有單一空氣(qi)式(shi)和(he)復(fu)合(he)式(shi)兩種形式(shi)。其(qi)切(qie)割原理(li)和(he)割槍(qiang)如圖6-14所示。

一(yi)、單(dan)一(yi)式空氣(qi)等離子(zi)弧切(qie)割工藝

  它是(shi)利用(yong)空氣壓縮機提供的(de)(de)(de)壓縮空氣作為(wei)工作氣體(ti)的(de)(de)(de)等(deng)離子(zi)(zi)弧(hu)切(qie)(qie)割(ge)法。這(zhe)種形式的(de)(de)(de)空氣等(deng)離子(zi)(zi)弧(hu)切(qie)(qie)割(ge)的(de)(de)(de)成本低，氣體(ti)來源方(fang)便。壓縮空氣在電(dian)(dian)弧(hu)中加熱(re)后(hou)分(fen)解和(he)電(dian)(dian)離，生成的(de)(de)(de)氧與(yu)切(qie)(qie)割(ge)金屬產生化(hua)學(xue)放熱(re)反應(ying)，加快了切(qie)(qie)割(ge)速度。充(chong)分(fen)電(dian)(dian)離的(de)(de)(de)空氣等(deng)離子(zi)(zi)體(ti)的(de)(de)(de)熱(re)焓值高，因而電(dian)(dian)弧(hu)能(neng)量(liang)大，與(yu)一般等(deng)離子(zi)(zi)弧(hu)切(qie)(qie)割(ge)相比(bi)，其切(qie)(qie)割(ge)速度快，特別適合切(qie)(qie)割(ge)30mm以下的(de)(de)(de)不銹鋼、碳鋼、鋁及(ji)其他(ta)材料。

  幾種國產空(kong)氣(qi)等離子弧切割機的技術參數(shu)見(jian)表6-16。

  這種切割(ge)方(fang)法的電(dian)(dian)極(ji)受到(dao)強(qiang)烈的氧化(hua)腐蝕，導致電(dian)(dian)極(ji)損耗嚴重，所以不能采(cai)用通(tong)常的純(chun)鎢(wu)電(dian)(dian)極(ji)或氧化(hua)鎢(wu)電(dian)(dian)極(ji)。一般采(cai)用銅座中鑲嵌的純(chun)鋯(gao)或純(chun)鉿電(dian)(dian)極(ji)。即使采(cai)用純(chun)鋯(gao)或純(chun)鉿電(dian)(dian)極(ji)，它們的工作壽命(ming)一般也(ye)只有5～10h，就(jiu)得更換(huan)新(xin)的電(dian)(dian)極(ji)。

  表6-17列出了空氣等離子弧切割不銹鋼板(ban)的工藝參數。

  空氣(qi)等離子(zi)弧除能切割不銹鋼(gang)(gang)板(ban)外，還可(ke)以對不銹鋼(gang)(gang)焊(han)縫進行清(qing)(qing)根。等離子(zi)弧清(qing)(qing)根是利用(yong)高能量等離子(zi)弧將金屬熔(rong)(rong)化，然后(hou)由(you)離子(zi)氣(qi)體吹走熔(rong)(rong)化金屬，意圖形成一(yi)個較為光(guang)滑的(de)清(qing)(qing)根表面，其表面無滲(shen)碳現象，不需要(yao)打磨，可(ke)直接施焊(han)。

 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、復合式(shi)空氣等離子弧切割(ge)工(gong)藝

  復合式(shi)空(kong)氣(qi)等離子弧切(qie)割的(de)(de)原理是采(cai)用內外二層噴(pen)嘴，內噴(pen)嘴內通入常用的(de)(de)工作氣(qi)體(ti)，外噴(pen)嘴內通入壓縮空(kong)氣(qi)。這種切(qie)割方(fang)法的(de)(de)優點在于(yu)：一(yi)方(fang)面利用壓縮空(kong)氣(qi)在切(qie)割區進(jin)行(xing)化學放(fang)熱反應，提(ti)高(gao)切(qie)割速度(du)：另(ling)一(yi)方(fang)面又避(bi)免(mian)了(le)空(kong)氣(qi)與電(dian)極(ji)的(de)(de)直(zhi)接接觸，以減少電(dian)極(ji)的(de)(de)損耗，可采(cai)用純鎢(wu)或鈰鎢(wu)（錸鎢(wu)）作為(wei)電(dian)極(ji)。