空氣等離(li)子弧切割有單一空氣式(shi)和復合式(shi)兩(liang)種形(xing)式(shi)。其切割原理和割槍如圖6-14所示。

一、單(dan)一式空氣等離子(zi)弧切割(ge)工(gong)藝

  它是利(li)用空氣(qi)(qi)壓(ya)縮機提供的(de)(de)壓(ya)縮空氣(qi)(qi)作(zuo)為工作(zuo)氣(qi)(qi)體的(de)(de)等(deng)離(li)子(zi)弧(hu)切(qie)(qie)割(ge)法。這(zhe)種形式的(de)(de)空氣(qi)(qi)等(deng)離(li)子(zi)弧(hu)切(qie)(qie)割(ge)的(de)(de)成本低(di)，氣(qi)(qi)體來源方便(bian)。壓(ya)縮空氣(qi)(qi)在(zai)電弧(hu)中加熱后分(fen)解和電離(li)，生成的(de)(de)氧與切(qie)(qie)割(ge)金屬產生化學放熱反應(ying)，加快(kuai)了切(qie)(qie)割(ge)速度(du)。充分(fen)電離(li)的(de)(de)空氣(qi)(qi)等(deng)離(li)子(zi)體的(de)(de)熱焓值(zhi)高(gao)，因(yin)而電弧(hu)能量大，與一般等(deng)離(li)子(zi)弧(hu)切(qie)(qie)割(ge)相比，其切(qie)(qie)割(ge)速度(du)快(kuai)，特別(bie)適合切(qie)(qie)割(ge)30mm以下的(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)、碳鋼(gang)、鋁(lv)及(ji)其他材料。

  幾種國產空氣(qi)等離子弧切割(ge)機的(de)技術參數見表6-16。

  這種切(qie)割方法的(de)(de)電(dian)極(ji)受到強(qiang)烈的(de)(de)氧化(hua)腐蝕，導致電(dian)極(ji)損(sun)耗(hao)嚴重(zhong)，所以不(bu)能采用通常的(de)(de)純(chun)鎢電(dian)極(ji)或(huo)氧化(hua)鎢電(dian)極(ji)。一般采用銅座中鑲嵌(qian)的(de)(de)純(chun)鋯或(huo)純(chun)鉿電(dian)極(ji)。即使采用純(chun)鋯或(huo)純(chun)鉿電(dian)極(ji)，它們的(de)(de)工(gong)作(zuo)壽命一般也只(zhi)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。

  空氣等(deng)離子(zi)弧除能切割不銹鋼板(ban)外，還可(ke)以對不銹鋼焊(han)縫(feng)進行清根(gen)。等(deng)離子(zi)弧清根(gen)是(shi)利用高能量等(deng)離子(zi)弧將金屬(shu)熔化，然后由離子(zi)氣體吹走熔化金屬(shu)，意圖(tu)形成一個較為光滑的清根(gen)表面，其表面無滲碳(tan)現(xian)象(xiang)，不需要打磨，可(ke)直(zhi)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(deng)離子弧(hu)切割工藝

  復合式空氣等離子(zi)弧切(qie)割的(de)(de)原理(li)是采用內外二層噴(pen)嘴(zui)，內噴(pen)嘴(zui)內通(tong)(tong)入常(chang)用的(de)(de)工作(zuo)氣體，外噴(pen)嘴(zui)內通(tong)(tong)入壓(ya)縮(suo)空氣。這種切(qie)割方(fang)(fang)法的(de)(de)優點在于：一方(fang)(fang)面利用壓(ya)縮(suo)空氣在切(qie)割區(qu)進行化(hua)學放熱反應，提高切(qie)割速(su)度：另一方(fang)(fang)面又(you)避免了(le)空氣與電極的(de)(de)直接接觸，以減少(shao)電極的(de)(de)損耗，可采用純鎢(wu)或鈰鎢(wu)（錸鎢(wu)）作(zuo)為電極。