一、等离子弧焊简介
等离子弧焊是指利用等离子弧高能量密度束流作为焊接热源的熔焊方法。等离子弧焊接具有能量集中、生产率高、焊接速度快、应力变形小、电孤稳定且适宜焊接薄板和箱材等特点，特别适合于各种难熔、易氧化及热敏感性强的金属材料(如钨、钼、铜、镍、钛等) 的焊接。等离子弧还用于切割和喷涂。等离子弧广泛用于有色金属的切割，在大厚度钢板的切割方面也得到了较多的应用。等离子喷涂既可使用粉末喷涂材料，也可使用丝状喷涂材料。
二。等离子弧焊工作原理
等离子弧焊和GTAW焊在很多方面是十分类似的，参见图5.17.如果钨极与工件之间的电弧被压缩或断面面积减小，则其温度上升，因为压缩后仍导致通同样大小的电流。这种被压缩的电弧称为等离子体，等离子体是物质的第四状态。等离子有两种类型，转移型等离子弧和非转移型等离子弧。非转移型等离子弧电流通过喷嘴流到喷嘴内部的钨极，然后再回到电源，非转移型电弧主要用于等离子喷涂，还用于加热非金属部件。转移型等离子弧的电流从工件穿过喷嘴上的小孔进入钨极，然后再回到电源。图5.18对两种类型的等离子进行了比较。除了小电流的等离子弧焊外，等离子弧焊通常采用转移型弧。
等离子弧是通过对穿过喷嘴小孔的电弧进行压缩而产生的，高温等离子从小孔中以很快的速度喷出。等离子弧呈近似的柱形（图5.19），具有很大的刚直性，而不像GTAW电弧那样具有大的发散角。当刚直性强、温度极高的电弧指向工件时，工件表面和填充金属迅速熔化，形成熔池。这种焊接方式类似于GTAW焊，被称为熔入型等离子弧焊。但等离子弧熔化工件的速度比GTAW要快得多，而高温、高速的等离子流也使等离子弧的热效率显著高于GTAW电弧，因此等离子弧焊的焊接速度更快、熔深更大。
等离子弧另外一种焊接方式是小孔型等离子弧焊。焊接过程中，等离子流将熔池穿透，形成小孔。在表面张力的作用下，熔池金属沿着小孔流到熔池的尾部，电弧前移时，熔池结晶是形成焊缝。小孔法只能用于等离子弧可穿透接缝场合，也就是说只能用于单面焊双面成型，只能用于焊接厚度为1/16~3/4in（1.6~19mm）的工件，而具体的最大可焊厚度取决于待焊工件的成分及所用的等离子气。小孔法适合于单面焊双面成形，既采用手工操作方式也可采用自动操作方式，目前已成功地用于焊接厚度不大于1/2in（12mm）的铝材。
三、等离子弧特点
1、微束等离子弧焊可以焊接箔材和薄板。
2、具有小孔效应，能较好实现单面焊双面自由成形。
3、等离子弧能量密度大，弧柱温度高，穿透能力强，实现10～12mm厚度钢材不开坡口焊接，能一次焊透双面成形，焊接速度快，生产率高，应力变形小。
4、设备比较复杂，气体耗量大，组对间隙、对工件的洁净要求严格，只宜于室内焊接。
四、等离子弧防护措施：
1.防电击
等离子弧焊接和切割用电源的空载电压较高，尤其在手工操作时，有电击的危险。因此，电源在使用时必须可靠接地，焊枪枪体或割枪枪体与手触摸部分必须可靠绝缘。可以采用较低电压引燃非转移弧后再接通较高电压的转移弧回路。如果启动开关装在手把上，必须对外露开关套上绝缘橡胶套管，避免手直接接触开关。尽可能采用自动操作方法。
2.防电弧光辐射
电弧光辐射强度大，它主要由紫外线辐射、可见光辐射与红外线辐射组成。等离子弧较其它电弧的光辐射强度更大，尤其是紫外线强度，故对皮肤损伤严重，操作者在焊接或切割时必须带上良好的面罩、手套，最好加上吸收紫外线的镜片。自动操作时，可在操作者与操作区设置防护屏。等离子弧切割时，可采用水中切割方法，利用水来吸收光辐射。
3.防灰尘
等离子弧焊接与切割过程中伴随有大量汽化的金属蒸气、臭氧、氮化物等。尤其切割时，由于气体流量大，致使工作场地上的灰一尘大量扬起，这些烟气与灰尘对操作工人的呼吸道、肺等产生严重影响。切割时，在栅格工作台下方还可以安置排风装置，也可以采取水中切割方法。
4.防噪声
等离子弧会产生高强度、高频率的噪声，尤其采用大功率等离子弧切割时，其噪声更大，这对操作者的听觉系统和神经系统非常有害。其噪声能量集中在2000^8000Hz范围内。要求操作者必须戴耳塞。在可能的条件下，尽量采用自动化切割，使操作者在隔音良好的操作室内工作，也可以采取水中切割方法，利用水来吸收噪声。
