【文章內(nèi)容簡介】 。） 2）生產(chǎn)效率高 切割速度快，與氣割相比是兩倍以上。 3）切割質(zhì)量高、變形小 可得到窄而美觀的切縫，且熱影響區(qū)小，對材料本身質(zhì)量不會造成影響。 缺點 ：與機械切割相比，公差大，切割過程中產(chǎn)生輻射、煙塵、及噪聲；與氧 乙炔焰相比，設(shè)備成本高，切割時空載電壓高，耗電量大，對割槍的絕 緣性要求好。 等離子切割時采用 正接極性 ，電弧采用 轉(zhuǎn)移弧， 引弧方式可采用 高頻 引弧與 接觸 引弧法； 等離子按切割方法 分類 ：按其切割方法主要可分為 一般離子弧切割 、 水壓縮等離子弧切割 和 空氣等離子弧切割 等方法。 一般等離子切割方法：常規(guī)切割方法，工作氣體與等離子氣體同時噴出； 水壓縮等離子切割：切割時噴嘴中帶有高速水柱，具有冷卻和對電弧再壓縮作用；特殊條件。 空氣等離子切割：利用高壓空氣作為等離子氣，加快切割速度，成本低，電極易氧化； 等離子切割設(shè)備 等離子弧切割設(shè)備主要由 切割電源 、 割炬 、 控制箱 以及 氣路、水路系統(tǒng) 組成。自動切割還配有 切割小車 。 1）電源 具有陡降外特性的直流電源，為獲得引弧與穩(wěn)弧效果，空載電壓要求高（ 150400V）現(xiàn)通常采有整流器電源； 2）割炬 等離子弧用割炬的冷卻方式，一般切割電流在 60A 以下，多采用風(fēng)冷結(jié)構(gòu) ；而 60A 以上多采用 水冷結(jié)構(gòu) 。 3）控制箱 控制切割的開始、過程與收尾及送氣供水過程；采用高頻引弧時控制引弧過程； 4）供氣（水）系統(tǒng) 供氣系統(tǒng)是一臺大于 ，空氣壓縮機，保證切割時所須工作壓力 ； 等離子切割工藝參數(shù) 等離子弧切割的規(guī)范參數(shù)主要有 切割電流 、 工 作電壓 、 空載電壓 、 氣體流量 、 切割速度 、 噴嘴至割件距離 以及 鎢極至噴嘴面的距離 等。 1） 切割電流 根椐板厚與切割速度選擇； 301000A 2） 切割電壓 與切割電流配合使用，只增加切割電流會使切口加寬，通常是空載電壓的 1/22/3；提高等離子弧切割厚度，采用 增加切割電壓 方法效果最好。 3） 空載電壓 等離子切割的空載電壓為 150400V；使用的氣體不同空載電壓須要不同，氬氣最低 7580V，氫氣 350V，氮氣 165V； 4） 氣體流量 與噴嘴孔徑相適應(yīng)；通常為 ； 5） 切割速度 在切割切率不變 前提下，盡可能提高切割速度，切口減小，熱影響區(qū)?。? 6） 噴嘴至割件距離 等離子弧切割，一般噴嘴距割件的距離為 7~10（ 4~7） mm 為佳，過大會降低 切割能力 ，過小則 易燒壞噴嘴 ?？諝獾入x子切割較?。少N工件表面）； 7） 鎢極至噴嘴面的距離 通常為 811mm，內(nèi)縮量越大，電弧壓縮效果越好，但要防止雙弧的產(chǎn)生；等離子弧割炬與噴嘴壓縮角α為 30176。 左右時，電弧壓縮最好，燃燒穩(wěn)定，切割能力也最強。 等離子弧焊（切割）的雙弧現(xiàn)象 等離子弧焊，當(dāng)采用轉(zhuǎn)移弧焊接時，往往在正常的轉(zhuǎn)移弧以外，又在噴嘴與焊件之間和電極與噴嘴之間， 形成第二個集中的電弧，叫“雙弧”現(xiàn)象。 等離子弧焊產(chǎn)生的雙弧是指 鎢極與焊件 和 噴嘴與焊件 之間都產(chǎn)生電弧，是由于 弧柱與噴嘴之間的隔熱絕緣層被擊穿 造成的。 雙弧的危害： 1）破壞等離子弧的穩(wěn)定性； 2）降低主弧功率； 3）損壞焊（割）嘴使焊接無法進行； 雙錐度 噴嘴能減小或避免雙弧現(xiàn)象。 等離子切割工藝 等離子弧切割常用的氣體是 氮 、 氫 、 氬 和它們的混合氣體以及 壓縮空氣 等；等離子弧切割以 Ar + N2 氣體切割效果最佳；等離子弧切割時，工作氣體應(yīng)用最多的是 氮氣 與 壓縮空氣； 等離子弧割炬常采用 鈰鎢 電極，但空氣等離子弧切割時， 則采用鑲嵌式 鋯或 鉿 電極； 割口質(zhì)量 等離子弧切割質(zhì)量主要是指割縫 是否平直 、 光滑 、 背面有無粘渣 及 寬度和熱影響區(qū)大小 等。 作業(yè)：習(xí)題冊 小結(jié)：等離子切割的原理及工藝參數(shù)。 組織： 2分鐘 復(fù)習(xí)導(dǎo)入： 5分鐘 等離子切割的特點及工藝要求復(fù)習(xí)導(dǎo)入。 新課講授： 78 分鐘 等離子弧焊接 等離子弧焊接的原理及特點 等離子弧焊接 是利用空冷（水冷）噴嘴對電弧的拘束，獲得高能量、高密度的等離子弧進行焊接的一種方法； 離子弧焊的基本方法有 小孔型 、 熔透型 和 微束型 三種。 小孔型（穿透型）等離子弧焊 利用小孔效應(yīng)實現(xiàn)等離子焊接 的方法（主要方法）；它的實質(zhì)是使等離子弧穿透焊件形成小孔（鑰孔），被熔化的金屬依靠表面張力，通過孔壁拉住，不使滴漏形成熔池，并在電弧吹力、液體金屬重力與表面張力相互作用下保持平衡。焊炬不斷向前移動，小孔在電弧后冷卻閉合，形成完全熔透的焊縫。本工藝具有焊件可以不開坡口，單面焊雙面成形，生產(chǎn)率高，質(zhì)量好等優(yōu)越性。但這種方法只適應(yīng)一定厚度的焊件 （ 2~8mm） 焊接。一般只限于 平焊 焊接； 熔透型等離子弧焊 焊接過程中只能熔透焊件，不能產(chǎn)生小孔效應(yīng)的等離子弧焊法；焊縫成形與氬弧焊相似；用于薄板及厚極多層焊接； 微束型等 離子弧焊 焊接電流 30A 以下熔透型焊接；在小電流 1A 了能保持穩(wěn)定，可焊接超薄板及細絲箔材； 等離子弧焊的特點 與氬弧焊相比： 1）電弧溫度高、能量集中、熔透能力強，焊接速度快、生產(chǎn)效率高； 2）電弧穩(wěn)定，焊接質(zhì)量好、成形美觀； 3）適用性廣 可焊接厚板及超薄件，特別情況下可焊非金屬； 4）鎢極在噴嘴內(nèi)部，可防止夾鎢和缺陷產(chǎn)生； 等離子弧焊設(shè)備 分類；操作方式分 手工焊 和 自動焊 ；按照焊電流的大小，等離子弧焊接設(shè)備可分為 大電流等離子弧焊 和 微束等離子弧焊 兩大類。 手工等離子弧焊設(shè)備包括焊接電源、控制裝置、焊槍、等離 子氣及保護氣供氣裝置（供水裝置）； 焊接電源 等離子弧焊的焊接電源應(yīng)具有 陡降 的的外特性，微束等離子弧焊，應(yīng)采用具有 垂直陡降 外特性的電源；通常采用直流正接；特殊情況可采用直流反接與交流方波電源（鋁、鎂合金）； 控制裝置 控制焊接過程，包括引弧裝置（高頻引?。┮『笞詣訑嚅_，收尾衰減輕等； 焊槍 等離子弧焊接對焊槍的要求是： 1）便于引燃、維弧，并保證獲得穩(wěn)定的等離子弧。 2）鎢極與噴嘴對中性要好，且焊槍應(yīng)具有可靠的絕緣與密封性。同時焊炬的上下槍體以及銜接處都要密封，絕對不能漏水和漏氣 3）焊槍應(yīng)保證噴出的保護氣 流具有良好的保護作用。 4）外形尺寸應(yīng)具有良好的可達性和可見性。 可分為手工焊槍與自動焊槍；手工焊槍與 TIG 相似，但有兩個進口，等離子氣進口與冷卻氣（水）進口； 噴嘴： 、噴嘴的 結(jié)構(gòu) 、 類型 和 尺寸 對等離子弧性能起著決定性作用，其中 噴嘴孔徑 和 孔道長度 為兩個重要尺寸。 等離子弧焊用焊槍噴嘴 結(jié)構(gòu) 有 單孔噴嘴 、 多孔噴嘴 和 雙錐度噴嘴 三種形式。等離子弧焊常用的壓縮噴嘴結(jié)構(gòu)有 圓柱形 和 收斂擴散型 兩類；并有 單孔 和 三孔兩種噴嘴形式。 等離子弧焊常用噴嘴結(jié)構(gòu)類型有 圓柱單孔型 、 圓柱三孔型 和 收斂擴散單孔型 三種型式。 講解噴嘴孔徑與孔 道長度； 內(nèi)縮與同心度 內(nèi)縮長度為孔道長度 +，電極安裝一定要保持同心； 等離子弧焊用噴嘴的幾何尺寸，直接影響等離子弧的 強弱 、 能量密度 和 穩(wěn)定性 。 供氣裝置（供水）與 TIG 相似 焊接材料 鎢極： 主要采用鈰鎢，有時也采用鋯鎢；電極磨成錐形或球形； 填充材料； 與 TIG 相同，在選材方面要根椐母材成份； 氣體 ： 等離子氣體 與 保護氣體 ；保護氣體要求惰性氣體，等離子氣體中如氣體不影響焊縫性能可加入活性氣體；通常采用氬氣，在混合氣的選用方面與TIG 相同； 等離子弧焊保護氣體的作用是 保護金屬 、 對弧柱起到輔助“熱收縮”作用 。保護氣體常用 氮氣 、 CO2氣體等；等離子弧焊時，若等離子氣中加入適量的 H2，則可增加 熔深 和提高 焊接速度 ；有利于提高 生產(chǎn)率 。 等離子焊接工藝參數(shù) 起弧與收弧、氣體流量、焊接電流、焊接速度、噴嘴距離等； 影響等離子弧穩(wěn)定性主要因素有 鎢極與噴嘴的同心度 、 噴嘴的幾何尺寸 、焊接電流和離子氣流 和 鎢極內(nèi)縮量 等。 作業(yè)： 習(xí)題冊 小結(jié)： 等離子切割工藝參數(shù)； 2）等離子弧焊特點； 3）等離子弧焊設(shè)備、材料等； 組織： 2分鐘 復(fù)習(xí)導(dǎo)入： 5分鐘 等離子切割與其它切割方法導(dǎo)入。 新課講授： 78 分鐘 碳 弧氣刨 碳弧氣刨 是利用石墨棒或碳棒與刨件之間產(chǎn)生電弧將金屬熔化，用壓縮空氣將其吹掉，實現(xiàn)金屬表面加工溝槽的方法。是電弧切割的一種形式； 碳弧氣刨應(yīng)用； 碳弧氣刨廣泛用于 清理焊根 、 焊縫缺陷返修 、 刨坡口 、 清理鑄件毛刺 、 無法用氧乙炔切割金屬 等方面。 碳弧氣刨特點 ： 1） 生產(chǎn)效率高；改善了勞動強度；與風(fēng)鏟、砂輪相比，噪聲小； 2） 成本低、設(shè)備簡單；與等離子切割相比； 3） 適用范圍廣；利用高溫熔化而不是氧化，且適用于黑色金屬； 4） 使用靈活方便，有利于保證質(zhì)量；全位置及可達性差的位置操作； 缺點： 煙霧大、噪聲大、粉塵污染、弧光輻射， 操作技術(shù)要求； 碳弧氣碳設(shè)備及材料 碳弧氣刨系統(tǒng)由電源、氣刨槍、碳棒、電纜氣管、壓縮空氣源； 電源 碳弧氣刨對電源的要求 ：必須是用直流電源；電源應(yīng)具有陡降外特性和較好的動特性；電源必須具有較大功率；不可超載運行。當(dāng)一臺焊機功率不夠時，可將兩臺焊機 并聯(lián) 應(yīng)用，但必須保證 兩臺并聯(lián)焊機性能一致 ，才能 并聯(lián) 。 氣刨槍 碳弧氣刨槍要求： 導(dǎo)電性能良好，壓縮空氣能正確又集中吹出，電極能牢固夾持，更換方便，外殼絕緣良好，重量輕，使用方便。 碳弧氣刨槍的作用是 夾持碳棒 、 傳導(dǎo)電流 和 輸送壓縮空氣 。 碳弧氣刨工具是 碳弧氣刨槍 ， 它分為 側(cè)面送風(fēng)式 、 圓周送風(fēng)式 兩種形式，目前使用最廣的是 側(cè)面送風(fēng)式 。 側(cè)面送風(fēng)式：結(jié)構(gòu)簡單，碳棒長度調(diào)節(jié)方便；但只能向左或向右單一方向進行氣刨。側(cè)面送風(fēng)式碳弧氣刨槍，可以夾持扁形碳棒。 圓周送風(fēng)式：噴嘴與外部工件絕緣，碳棒冷卻均勻，適合各位置方向操作；但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。圓周送風(fēng)式碳弧氣刨槍，刨槽前無熔渣堆積。 碳棒 碳弧氣刨的電極材料一般都多采用鍍 銅 實心 碳棒 ，其斷面有 圓 形和扁 形。 碳棒外表鍍銅主要目的是為了 更好地傳導(dǎo)電流。 鍍銅實心扁形 碳棒常用于大面積刨槽或刨平面。 碳弧氣刨對碳棒的要求是： 能耐高溫；導(dǎo)電性能良好； 不易斷裂；斷面組織細致，灰分少；成本低等。 碳弧氣刨工藝參數(shù)及影響 工藝參數(shù)：電源極性；碳棒直徑與電流；刨削速度；壓縮空氣壓力；電弧長度；碳棒傾角；碳棒伸出長度。 1）電源極性 通常采用 直流反接 ；碳弧氣刨清理鑄件缺陷時，常采用 直流正接 電源； 2）電流與碳棒直徑 電流與碳棒直徑成正比； I =（ 30~50） d； 碳弧氣刨時，碳棒應(yīng)比刨槽小 24mm左右；其它參數(shù)不變情況下， 增加刨削電流，則刨槽的深度 增加 ； 3）刨削速度 與電流和深度相匹配；過快 刨槽深度減小 易短路，夾碳等；刨削速度以 ~。 4）壓縮空氣壓力 碳弧氣刨壓縮空氣壓力是由 刨削電流 決定的。（因為當(dāng)電流增大時，被熔化的金屬量也隨著增多，要能迅速吹除熔化金屬，就要相應(yīng)增大壓縮空氣的壓力，達到使熔化金屬停留時間不至過長，減小熱影響區(qū)，達到光滑刨槽表面的目的。）碳弧氣刨壓縮空氣壓力以 ~ MPa 為宜。對壓縮空氣的要求是 應(yīng)適當(dāng)控制水分和油。 5）電弧長度 碳弧氣刨時，電弧過長，引起 操作 不穩(wěn)定，甚至 熄弧 。碳弧氣刨的電弧長度一般以 1 mm ~2mm 為宜。（電弧過長將引起操作不穩(wěn)定，甚至熄弧。故操作時宜用短弧，以提高生產(chǎn)率和碳棒 利用率。但電弧太短易產(chǎn)生“夾碳”缺陷。） 6）碳棒傾角 （碳棒與工件間的夾角）碳棒與 刨件 沿 刨槽 方向的傾角稱為 碳棒傾角； 夾角增大深度 增加 ，速度減速小，手工碳弧氣刨采用夾角為 25176。 ~45176。左右。 7）碳棒外伸長（伸出長度） 碳棒從鉗口到電弧端的長度稱為 伸出長度 。碳弧氣刨碳棒伸出長度 以 80 mm ~100mm為 合適。（碳棒伸出長度越長，鉗口離電弧就越遠，壓縮空氣吹到熔池的風(fēng)力就不足，不能將熔化金屬順利吹除；另一方面碳棒伸出長度越長，碳棒的電阻也增加，燒損也就越快。但伸出長度太短會引起操作不方便，故碳棒的伸出長度 以 80 mm ~100mm為宜）。 碳弧氣刨技術(shù) 碳弧氣刨操作前準備： 檢查電源極性，按碳棒直徑和工件厚度調(diào)節(jié)電流，調(diào)節(jié)碳棒伸出長度，檢查壓縮空氣管管路和調(diào)節(jié)壓力，調(diào)節(jié)風(fēng)口并使其對準刨槽。 引弧 碳弧氣刨引弧時，應(yīng)先 送風(fēng) 后 引弧 ，否則易產(chǎn)生 夾碳 和 碳棒燒紅 ，電弧引燃瞬間，不宜 拉得過長 以免 熄弧 。 過程 碳弧氣刨，當(dāng)電弧引燃后，開始刨削速度宜 慢一點 ，否則易產(chǎn)生 夾碳 。碳弧氣刨在刨削過程中，碳棒不應(yīng) 橫向擺動 和 前后往復(fù)移動 ，只能 沿刨削方向作直線運動 ；刨削時手把要穩(wěn)，看好 準線 ，碳棒要端正，傾角應(yīng) 保持不變 ，調(diào)整碳 棒伸出長度時，不應(yīng) 停止送風(fēng) ，以利 碳棒冷卻 。 收尾 碳弧氣刨結(jié)束時，應(yīng)先 斷弧 ，并應(yīng)過幾秒鐘后才 關(guān)閉送風(fēng)