等(deng)離子(zi)弧焊接是借助于水(shui)冷噴(pen)嘴對電弧的拘(ju)束作(zuo)用，從而(er)獲得較高能量密度的等(deng)離子(zi)弧進行焊接的方(fang)法(fa)。
等(deng)離子弧焊與鎢極氬(ya)弧焊相比具有下列特點：
1. 電(dian)弧(hu)能量(liang)集中且溫(wen)度高(gao)，焊接(jie)(jie)(jie)過程中電(dian)弧(hu)穩(wen)定，焊接(jie)(jie)(jie)速度快。可以縮小焊接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭熱影響區且焊接(jie)(jie)(jie)變形小，還(huan)能提高(gao)焊縫內(nei)在和外部質(zhi)量(liang)，使焊接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭力學性(xing)能和耐(nai)蝕性(xing)均優于鎢極(ji)氬弧(hu)焊。
2. 電(dian)弧(hu)呈(cheng)圓(yuan)柱形且挺直性(xing)好，弧(hu)長變化(hua)對焊(han)件(jian)表面加熱點的(de)能(neng)量密度影(ying)響小，不會(hui)由(you)于弧(hu)長的(de)改變而影(ying)響焊(han)縫成形。等離子弧(hu)焊(han)噴嘴(zui)到焊(han)件(jian)之間(jian)距離高達(da)6.4mm，弧(hu)柱仍不會(hui)飄移(yi)。
3. 當(dang)焊接電流(liu)減小到0.1A時，電弧仍(reng)能(neng)穩定燃燒，并保持良好(hao)的挺度和方向性。
4. 鎢極(ji)(ji)縮于噴嘴內，可減少鎢極(ji)(ji)對焊縫的污染。
5. 穿透性等離子弧(hu)焊(han)(han)接時，焊(han)(han)件不(bu)開坡口，背面無襯(chen)墊，可(ke)實現單面焊(han)(han)雙面成(cheng)形。但此時不(bu)適(shi)宜手工(gong)操作(zuo)，靈活性不(bu)如手工(gong)鎢極氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)。
6. 設(she)備較復(fu)雜，工(gong)藝參數多，匹配要求較嚴格，噴嘴使用(yong)壽(shou)命較短且氣體耗(hao)量較大(da)，只宜在(zai)室內焊(han)接。
等離子弧焊(han)與鎢極氬(ya)弧焊(han)一樣，有(you)手工(gong)操(cao)作和機械操(cao)作之分；也有(you)不加(jia)填(tian)充(chong)焊(han)絲與加(jia)填(tian)充(chong)焊(han)絲之分。
等離(li)子弧焊接按(an)焊縫成(cheng)形機理，可(ke)分(fen)為：
1. 大(da)電流等(deng)離子弧焊接
大電流(liu)等(deng)離子弧焊(han)接分穿透(tou)型和(he)熔透(tou)型兩(liang)種(zhong)方(fang)法：
a. 穿透型等離子弧(hu)焊
它是以電(dian)弧(hu)在熔池(chi)前穿透工件形(xing)成(cheng)小孔，隨著熱源移動在小孔后形(xing)成(cheng)焊(han)(han)道(dao)的一種焊(han)(han)接方法，又(you)稱穿孔焊(han)(han)或鎖孔焊(han)(han)。
在(zai)焊(han)接(jie)厚(hou)度大于(yu)2.0mm以(yi)上的奧氏體(ti)(ti)型不銹(xiu)(xiu)鋼焊(han)件時(shi)，利(li)用高(gao)溫(wen)等離子弧將焊(han)件待(dai)焊(han)處加熱(re)熔(rong)化至(zhi)燒穿，如果焊(han)接(jie)參(can)數調節適當，可(ke)以(yi)穿透工件形成小(xiao)(xiao)孔。此小(xiao)(xiao)孔面(mian)(mian)(mian)積較小(xiao)(xiao)，熔(rong)化金屬靠表面(mian)(mian)(mian)張力托住而不至(zhi)于(yu)從小(xiao)(xiao)孔中跌落，這就(jiu)是等離子弧焊(han)接(jie)小(xiao)(xiao)孔效(xiao)應(ying)。在(zai)焊(han)接(jie)厚(hou)2.5～8.0mm的奧氏體(ti)(ti)型不銹(xiu)(xiu)鋼板時(shi)，可(ke)以(yi)不開坡口，不留間(jian)隙(xi)或(huo)留間(jian)隙(xi)小(xiao)(xiao)于(yu)0.5mm，依靠小(xiao)(xiao)孔效(xiao)應(ying)實現單面(mian)(mian)(mian)焊(han)雙面(mian)(mian)(mian)成形。這種焊(han)接(jie)方法，目前只適用平(ping)焊(han)位置對接(jie)焊(han)。待(dai)焊(han)處的正(zheng)、反面(mian)(mian)(mian)均通保護氣體(ti)(ti)，收弧時(shi)要(yao)填(tian)滿小(xiao)(xiao)孔。填(tian)滿小(xiao)(xiao)孔主(zhu)要(yao)靠焊(han)接(jie)電(dian)流和離子流氣流同(tong)時(shi)衰減或(huo)先(xian)后(hou)衰減，才能消除弧坑和下凹坑。
b. 熔透型等離(li)子弧(hu)焊
這種等離子弧(hu)(hu)(hu)在(zai)焊(han)接過(guo)程(cheng)中只熔化焊(han)件而不產生小孔效應(ying)，焊(han)縫成形(xing)機理與鎢極(ji)氬(ya)弧(hu)(hu)(hu)焊(han)類似。有人稱這種方(fang)法為熔入(ru)式或熔融(rong)式等離子弧(hu)(hu)(hu)焊(han)。
這種焊接方法主要用于薄板(ban)單面焊雙面成形的(de)焊縫或者厚(hou)板(ban)多層焊。
大電流等(deng)(deng)離子(zi)弧焊(han)(han)(han)接時(shi)，焊(han)(han)(han)接參(can)(can)數比鎢極氬弧焊(han)(han)(han)多(duo)，焊(han)(han)(han)接參(can)(can)數除(chu)了焊(han)(han)(han)接電流、電弧電壓外，還有等(deng)(deng)離子(zi)氣流、保護氣體的(de)(de)成(cheng)分、氣體流量以及(ji)噴嘴形狀和(he)孔(kong)徑、長度(du)以及(ji)噴嘴到焊(han)(han)(han)件距離等(deng)(deng)。其中(zhong)，焊(han)(han)(han)接電流、焊(han)(han)(han)接速度(du)和(he)等(deng)(deng)離子(zi)氣體流量的(de)(de)匹(pi)配尤為(wei)重要，直接影響焊(han)(han)(han)接接頭(tou)的(de)(de)成(cheng)形和(he)焊(han)(han)(han)縫表(biao)面的(de)(de)質量。
表3-40、表3-41為穿透型和熔透型等離子弧焊接奧(ao)氏體(ti)不銹鋼(gang)的焊接參數。
2. 微束(shu)等離子弧焊(han)接(jie)及脈(mo)沖等離子弧焊(han)接(jie)
焊接電流小于30A的熔透型等離子弧焊稱為微束等離子弧焊。從20世紀70年代開始用小電流等離子弧焊接超薄壁件和細絲鋼等，焊接電流可小到0.2A，焊接奧氏體型不銹鋼(gang)件最薄的厚度為0.01mm。微束等離子弧焊接的特點是通過電弧的壓縮，導致電弧柱集中為一條細線，雖然焊接電流很小，電弧仍十分穩定，熔池很小，熱影響區很窄，它不利用小孔效應，就能夠對超薄件實現快速焊接。
與大電流等離子弧焊一樣，微束等離子電弧也是靠水冷式焊槍（即等離子弧發生器）產生的。焊槍是關鍵部件，電極和噴嘴的孔都很細小，所用離子氣流較小，一般均用純氬。焊接奧氏體型不銹鋼時，保護氣體有氬加氫［φ（H2）＝2％～8％］的混合氣體，這對防止金屬的氧化有很好的效果，同時也提高熱效率，并使弧柱收縮得更細。
微(wei)束等離(li)子(zi)弧(hu)焊(han)(han)接(jie)可以采(cai)用(yong)手工操(cao)作，但為了保證焊(han)(han)接(jie)接(jie)的(de)質量(liang)，應(ying)盡可能地采(cai)用(yong)機械操(cao)作。厚度(du)小于(yu)0.8mm的(de)焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭設計與(yu)裝(zhuang)配要求如圖3-46所示和見表(biao)3-43。表(biao)3-44為微(wei)束等離(li)子(zi)弧(hu)焊(han)(han)接(jie)奧(ao)氏體型不銹(xiu)鋼(gang)的(de)焊(han)(han)接(jie)參(can)數，僅供(gong)參(can)考。
為了使焊(han)接(jie)薄壁件(jian)及(ji)超薄壁件(jian)的質量更(geng)有保(bao)證，目前發展到采用(yong)脈(mo)沖(chong)(chong)等離子(zi)弧焊(han)接(jie)。它與前面(mian)所述的脈(mo)沖(chong)(chong)氣體(ti)保(bao)護焊(han)一樣，可(ke)以(yi)調節(jie)基值電流(liu)、脈(mo)沖(chong)(chong)電流(liu)、脈(mo)沖(chong)(chong)寬度和頻率等焊(han)接(jie)參數。
