空氣(qi)等(deng)離子(zi)弧切割有單一(yi)空氣(qi)式和復合式兩種形式。其切割原理和割槍如(ru)圖6-14所示。

一、單(dan)一式空氣等離子弧(hu)切割(ge)工藝

  它是利(li)用空氣(qi)壓縮機提供(gong)的(de)(de)壓縮空氣(qi)作為(wei)工(gong)作氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)等離(li)子弧(hu)切(qie)割(ge)法。這種形式(shi)的(de)(de)空氣(qi)等離(li)子弧(hu)切(qie)割(ge)的(de)(de)成本(ben)低，氣(qi)體(ti)(ti)來源方(fang)便(bian)。壓縮空氣(qi)在電(dian)弧(hu)中加熱(re)后分解(jie)和電(dian)離(li)，生成的(de)(de)氧與(yu)切(qie)割(ge)金(jin)屬產(chan)生化學放熱(re)反應，加快(kuai)了切(qie)割(ge)速度。充分電(dian)離(li)的(de)(de)空氣(qi)等離(li)子體(ti)(ti)的(de)(de)熱(re)焓值高(gao)，因而(er)電(dian)弧(hu)能量大，與(yu)一般等離(li)子弧(hu)切(qie)割(ge)相比，其(qi)切(qie)割(ge)速度快(kuai)，特別適合切(qie)割(ge)30mm以(yi)下的(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)、碳鋼(gang)、鋁及其(qi)他材料。

  幾(ji)種(zhong)國產空(kong)氣等離子(zi)弧切割機的技術參數見表6-16。

  這種切割方法的(de)(de)電(dian)極(ji)受到強(qiang)烈的(de)(de)氧(yang)化腐蝕(shi)，導致電(dian)極(ji)損耗嚴重，所以(yi)不能采用通常(chang)的(de)(de)純鎢電(dian)極(ji)或(huo)氧(yang)化鎢電(dian)極(ji)。一般采用銅座中(zhong)鑲嵌的(de)(de)純鋯(gao)或(huo)純鉿(jia)電(dian)極(ji)。即(ji)使采用純鋯(gao)或(huo)純鉿(jia)電(dian)極(ji)，它們的(de)(de)工作壽(shou)命一般也只有5～10h，就得更換新的(de)(de)電(dian)極(ji)。

  表6-17列出了空氣等離子弧切割不銹鋼板的工藝參數。

  空(kong)氣(qi)等(deng)離(li)(li)子(zi)弧(hu)除能切割不銹鋼(gang)板外，還可以對不銹鋼(gang)焊縫進(jin)行清(qing)(qing)根。等(deng)離(li)(li)子(zi)弧(hu)清(qing)(qing)根是(shi)利(li)用高能量等(deng)離(li)(li)子(zi)弧(hu)將金屬熔(rong)(rong)化，然后由離(li)(li)子(zi)氣(qi)體吹走熔(rong)(rong)化金屬，意圖形(xing)成一個較為光滑的清(qing)(qing)根表面，其表面無滲碳(tan)現象，不需要(yao)打磨，可直接施焊。

 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(er)、復合式空氣等(deng)離子弧切(qie)割工藝(yi)

  復(fu)合(he)式空(kong)(kong)氣(qi)等離子(zi)弧切割的(de)(de)(de)原理(li)是采用內外二層噴(pen)嘴，內噴(pen)嘴內通入常(chang)用的(de)(de)(de)工作氣(qi)體，外噴(pen)嘴內通入壓縮空(kong)(kong)氣(qi)。這種切割方(fang)(fang)法的(de)(de)(de)優點在(zai)于：一(yi)方(fang)(fang)面(mian)利用壓縮空(kong)(kong)氣(qi)在(zai)切割區進行(xing)化學(xue)放熱反應，提高切割速(su)度：另(ling)一(yi)方(fang)(fang)面(mian)又避免了空(kong)(kong)氣(qi)與電(dian)極的(de)(de)(de)直接接觸，以減少電(dian)極的(de)(de)(de)損耗，可(ke)采用純鎢或(huo)鈰鎢（錸鎢）作為電(dian)極。