等離子弧焊接是借助于水冷噴嘴對電弧的拘束作用，從而獲得較高能量密度的等離子弧進行焊接的方法。

等(deng)離子(zi)弧是通(tong)過以下三種壓縮作(zuo)用獲得的：

 ①. 機械壓縮，它利用水冷(leng)噴嘴孔(kong)道(dao)限制(zhi)弧(hu)柱直徑，來提(ti)高(gao)弧(hu)柱的能量(liang)密(mi)度和溫度。

 ②. 熱(re)(re)收(shou)縮(suo)，由于水冷噴嘴溫度(du)(du)較低(di)，從(cong)而在噴嘴內(nei)壁建立起一層冷氣膜，迫使弧柱導電斷面進一步(bu)減小，電流密(mi)度(du)(du)進一步(bu)提高(gao)，弧柱這(zhe)種收(shou)縮(suo)謂之“熱(re)(re)收(shou)縮(suo)”，也(ye)可叫(jiao)做“熱(re)(re)壓縮(suo)”。

 ③. 磁(ci)收(shou)縮(suo)，弧(hu)柱電流(liu)本身(shen)產生的磁(ci)場對弧(hu)柱有壓縮(suo)作(zuo)用(yong)（即(ji)磁(ci)收(shou)縮(suo)效應）。電流(liu)密度愈，磁(ci)收(shou)縮(suo)作(zuo)用(yong)愈強。

按電源(yuan)聯(lian)(lian)接方式(shi)，等(deng)離子弧有非轉移型、轉移型和(he)聯(lian)(lian)合型三種形式(shi)：

 ①. 非轉移型(xing)離(li)子弧，鎢極(ji)接電(dian)源(yuan)負(fu)極(ji)，噴(pen)(pen)嘴接電(dian)源(yuan)正極(ji)，等離(li)子弧體產生在(zai)鎢極(ji)與(yu)噴(pen)(pen)嘴之間，在(zai)離(li)子氣流壓送(song)下，弧焰從噴(pen)(pen)嘴中噴(pen)(pen)出，形成等離(li)子焰（圖(tu)6-7a)

 ②. 轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)移(yi)(yi)(yi)型(xing)等(deng)離(li)子弧(hu)(hu)(hu)，鎢極(ji)(ji)接(jie)(jie)電(dian)源負極(ji)(ji)，工(gong)件(jian)(jian)(jian)接(jie)(jie)電(dian)源正極(ji)(ji)，等(deng)離(li)子弧(hu)(hu)(hu)體(ti)產生于鎢極(ji)(ji)與工(gong)件(jian)(jian)(jian)之(zhi)間（圖6-7b).轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)移(yi)(yi)(yi)弧(hu)(hu)(hu)難以直(zhi)接(jie)(jie)形成，必須(xu)先(xian)引燃非轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)移(yi)(yi)(yi)弧(hu)(hu)(hu)，然后(hou)才能過渡到轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)移(yi)(yi)(yi)弧(hu)(hu)(hu)，金(jin)屬焊接(jie)(jie)、切(qie)割幾乎都是采用轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)移(yi)(yi)(yi)型(xing)弧(hu)(hu)(hu)，因為轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)移(yi)(yi)(yi)弧(hu)(hu)(hu)能把(ba)更多的熱量傳遞給工(gong)件(jian)(jian)(jian)。

 ③. 聯合型(xing)等離(li)(li)子弧(hu)(hu)，工(gong)作時非轉(zhuan)移弧(hu)(hu)和轉(zhuan)移弧(hu)(hu)同時并存，則稱之謂聯合型(xing)等離(li)(li)子弧(hu)(hu)。主(zhu)要用(yong)于(yu)微束等離(li)(li)子弧(hu)(hu)焊(han)和粉末堆(dui)焊(han)等方面。

 等離子弧焊(han)焊接原理見圖6-8.焊槍中的鎢極處于噴嘴的中心位置，形成電弧等離子體的是氬氣，外層保護氣體可用氬氣，也可用氬氣＋氫氣的混合氣。

 等(deng)(deng)離(li)子(zi)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)設(she)備(bei)分為(wei)手工焊(han)(han)(han)和自動(dong)焊(han)(han)(han)兩(liang)大類。手工焊(han)(han)(han)設(she)備(bei)由焊(han)(han)(han)接電(dian)(dian)源、焊(han)(han)(han)槍、控制(zhi)電(dian)(dian)路(lu)(lu)、氣路(lu)(lu)和水路(lu)(lu)等(deng)(deng)部(bu)分組成。自動(dong)焊(han)(han)(han)設(she)備(bei)則由焊(han)(han)(han)接電(dian)(dian)源、焊(han)(han)(han)槍、焊(han)(han)(han)接小車(che)（或轉動(dong)胎具）、控制(zhi)電(dian)(dian)路(lu)(lu)、氣路(lu)(lu)及水路(lu)(lu)等(deng)(deng)部(bu)分組成。按照(zhao)焊(han)(han)(han)接電(dian)(dian)流的(de)大小，等(deng)(deng)離(li)子(zi)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)接設(she)備(bei)又可分為(wei)大電(dian)(dian)流等(deng)(deng)離(li)子(zi)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)設(she)備(bei)和微束等(deng)(deng)離(li)子(zi)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)設(she)備(bei)兩(liang)大類。等(deng)(deng)離(li)子(zi)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)的(de)電(dian)(dian)源采用(yong)具有陡降外特性的(de)直流電(dian)(dian)源。

等離子弧焊(han)接與鎢(wu)極氬弧焊(han)相比具有下列(lie)特點：

 ①. 電(dian)弧能(neng)(neng)量集中(zhong)且(qie)(qie)溫度高，焊(han)接(jie)(jie)過程中(zhong)電(dian)弧穩定，焊(han)接(jie)(jie)速度快。可以縮小焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭熱影響區且(qie)(qie)焊(han)接(jie)(jie)變形小，還能(neng)(neng)提(ti)高焊(han)縫內在和外部質量，使焊(han)接(jie)(jie)頭力學性能(neng)(neng)和耐腐蝕性能(neng)(neng)均(jun)優(you)于鎢極(ji)氬弧焊(han)。

 ②. 電弧(hu)呈圓(yuan)柱形且挺直性(xing)好(hao)，弧(hu)長變化(hua)對焊(han)件(jian)表面(mian)加(jia)熱點的(de)能量密(mi)度影(ying)響小；不會由于弧(hu)長的(de)改變而影(ying)響焊(han)縫成形。等離子(zi)弧(hu)焊(han)噴嘴(zui)到焊(han)件(jian)之間距離高(gao)達6.4mm,弧(hu)柱仍不會飄移。

 ③. 當焊接(jie)電(dian)流小到0.1A時，電(dian)弧仍(reng)能穩定(ding)燃燒，并保持良好的(de)挺度和方向性。

 ④. 鎢(wu)極(ji)縮于噴嘴(zui)內，可減(jian)少鎢(wu)極(ji)對焊縫的污染。

 ⑤. 穿透性等離子(zi)弧(hu)焊(han)(han)接時，焊(han)(han)件不(bu)開坡口，背面(mian)無襯(chen)墊(dian)，可實現單面(mian)焊(han)(han)雙(shuang)面(mian)成(cheng)形。但此時不(bu)適宜手工操(cao)作，靈(ling)活(huo)性不(bu)如手工鎢極氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)。

 ⑥. 設備較復雜，工(gong)藝(yi)參數(shu)因素多，匹(pi)配要求較嚴格，噴嘴使用(yong)壽命較短且氣(qi)體耗量(liang)較大，只宜(yi)在室內(nei)焊接。等離子弧(hu)焊與鎢極氬(ya)弧(hu)焊一樣，有手工(gong)操(cao)作和(he)機械化(hua)操(cao)作之分(fen)；也(ye)有不(bu)加(jia)填(tian)充(chong)焊絲與加(jia)填(tian)充(chong)焊絲之分(fen)。

大(da)電流等離子(zi)弧焊(han)接(jie)按(an)焊(han)縫成(cheng)形機理，可分為：

 ①. 穿(chuan)透型等離子弧焊

 它是(shi)以(yi)電(dian)弧(hu)在熔池(chi)前穿透(tou)工件(jian)形成(cheng)(cheng)小(xiao)孔(kong)，隨著(zhu)熱源移動在小(xiao)孔(kong)后形成(cheng)(cheng)焊(han)(han)道的(de)一(yi)種焊(han)(han)接方(fang)(fang)法(fa)，又稱穿孔(kong)焊(han)(han)或(huo)鎖孔(kong)焊(han)(han)。在焊(han)(han)接厚為2.5~8.0mm的(de)奧氏(shi)體型不銹鋼時(shi)，可以(yi)不開(kai)坡口，不留間(jian)隙(xi)或(huo)留間(jian)隙(xi)小(xiao)于0.5mm,依靠小(xiao)孔(kong)效應實現單面焊(han)(han)雙面成(cheng)(cheng)形。這種焊(han)(han)接方(fang)(fang)法(fa)，目(mu)前只適用于平焊(han)(han)位置(zhi)對接焊(han)(han)。待(dai)焊(han)(han)處的(de)正、反兩面均通以(yi)保(bao)護(hu)氣體，收弧(hu)時(shi)要填滿小(xiao)孔(kong)。

 ②. 熔(rong)透型(xing)等離子(zi)弧焊

 是指這(zhe)種(zhong)等(deng)離子(zi)弧在焊(han)接過程中只熔化焊(han)件而不產生(sheng)小孔效應(ying)，焊(han)縫成形機理與鎢極氬弧焊(han)類似。有人又稱這(zhe)種(zhong)方法為熔入式或熔融法等(deng)離子(zi)弧焊(han)。這(zhe)種(zhong)焊(han)接方法主(zhu)要用于(yu)薄(bo)板單面焊(han)雙面成形的(de)焊(han)縫或者厚(hou)板的(de)多層焊(han)。

 大電(dian)(dian)流等(deng)(deng)離子弧(hu)焊(han)(han)接(jie)時，焊(han)(han)接(jie)參(can)數(shu)比鎢極(ji)氬弧(hu)焊(han)(han)多，焊(han)(han)接(jie)參(can)數(shu)除(chu)了焊(han)(han)接(jie)電(dian)(dian)流、電(dian)(dian)弧(hu)電(dian)(dian)壓外，還有等(deng)(deng)離子氣(qi)流、保護氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)成(cheng)分(fen)、氣(qi)體(ti)流量(liang)以及(ji)噴(pen)嘴(zui)形(xing)狀和(he)孔徑、長度(du)以及(ji)噴(pen)嘴(zui)到焊(han)(han)件距離等(deng)(deng)。其中焊(han)(han)接(jie)電(dian)(dian)流、焊(han)(han)接(jie)速度(du)和(he)等(deng)(deng)離子氣(qi)體(ti)流量(liang)的(de)(de)(de)匹配尤(you)為重要，直(zhi)接(jie)影響焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)的(de)(de)(de)成(cheng)形(xing)和(he)焊(han)(han)縫表面的(de)(de)(de)質量(liang)。

 焊接(jie)電流小于30A的熔透型(xing)等離(li)子(zi)(zi)弧(hu)焊稱為微(wei)束等離(li)子(zi)(zi)弧(hu)焊。20世紀(ji)70年代以來(lai)，開始用小電流等離(li)子(zi)(zi)弧(hu)焊接(jie)超薄(bo)(bo)壁件(jian)(jian)(jian)和細(xi)絲鋼件(jian)(jian)(jian)等，焊接(jie)電流可小到0.2A,焊接(jie)奧氏體型(xing)不銹(xiu)鋼件(jian)(jian)(jian)最(zui)薄(bo)(bo)的厚(hou)度可達0.01mm.微(wei)束等離(li)子(zi)(zi)弧(hu)焊接(jie)的特(te)點是通(tong)過電弧(hu)的壓縮，導(dao)電弧(hu)柱集中(zhong)為一(yi)條細(xi)線，雖然(ran)焊接(jie)電流很小，電弧(hu)仍十分穩定，熔池很小，熱影(ying)響區很窄，它不利用小孔(kong)效應(ying)(ying)，就能夠(gou)對超薄(bo)(bo)件(jian)(jian)(jian)實現快速焊接(jie)。微(wei)束等離(li)子(zi)(zi)弧(hu)焊接(jie)可以采用手工操(cao)作，但(dan)為了保(bao)證(zheng)焊接(jie)接(jie)頭的質(zhi)量，應(ying)(ying)盡(jin)可能地(di)采用機械操(cao)作。

 為了使焊接(jie)薄壁(bi)件及超薄壁(bi)件的質(zhi)量更(geng)有保證(zheng)，目前發展到采用脈沖(chong)等離(li)子弧(hu)焊接(jie)。它與前面(mian)所述(shu)的脈沖氣體保護(hu)焊一樣，可以調(diao)節基值電流、脈沖電流、脈沖寬度和頻率等(deng)工藝參數。