等离子弧焊设备.doc
第十一章 第十一章 等离子弧焊接与切割
第十一章等离子弧焊接与切割第一节等离子弧概述一、等离子弧原理等离子弧是自由电弧压缩而成的。
电弧通过水冷喷嘴、限制其直径，称机械压缩。
水冷内壁温度较低，紧贴喷嘴内壁的气体温度也极低，形成了一定厚度的冷气膜，冷气膜进一步迫使弧柱截面减小，称热压缩。
弧柱截面的缩小，使电流密度大为提高，增强了磁收缩效应，称磁压缩。
在三种压缩的作用下，等离子弧的能量集中(能量密度可达105～106W／cm2)，温度高(弧柱中心温度18000～24000K)，焰流速度大(可达300m／s)。
这些特性使得等离子弧广泛应用于焊接、喷涂、堆焊及切割。
二、等离子弧的特点由于等离子弧的特性，与钨极氩弧焊相比，有以下特点：(1)等离子弧能量集中、温度高，对于大多数金属在一定厚度范围内都能获得小孔效应，可以得到充分熔透、反面成形均匀的焊缝。
(2)电弧挺度好，等离子弧的扩散角仅5°左右，基本上是圆柱形，弧长变化对工件上的加热面积和电流密度影响比较小。
所以，等离子弧焊弧长变化对焊缝成形的影响不明显。
(3)焊接速度比钨极氩弧焊快。
(4)能够焊接更细、更薄加工件。
(5)其设备比较复杂、费用较高，工艺参数调节匹配也比较复杂。
三、等离子弧的类型按电源连接方式，等离子弧有非转移型、转移型和联合型三种形式。
(一)联合型等离子弧工作时，非转移型弧和转移弧同时存在，称为联合型等离子弧。
主要用于微束等离子弧焊和粉末堆焊等。
(二)非转移型等离子弧钨极接电源负极，喷嘴接电源正极，等离子弧体产生在钨极和喷嘴之间，在离子气流压送下，弧焰从喷嘴中喷出，形成等离子焰。
(三)转移型等离子弧钨极接电源负极，工件接电源正极，等离子弧体产生于钨极与工件之间。
转移弧难以直接形成，必须先引燃非转移弧，然后才能过渡到转移弧。
金属焊接、切割几乎均采用转移型弧。
四、适用范围1、操作方式等离子弧焊适于手工和自动两种操作，可以焊接连续或断续的焊缝。
焊接时可添加或不添加填充金属。
2、被焊金属一般TIG能焊的大多数金属，均可用等离子弧焊接，如碳钢、不锈钢、铜合金、镍及其合金、钛及其合金等。
等离子焊机使用方法
等离子焊机使用方法
等离子焊机是一种常见的金属焊接设备，它利用高温等离子气体将金属材料熔
化并连接在一起。
在工业生产和制造中，等离子焊机被广泛应用于各种金属制品的生产和维修工作中。
为了正确、安全地操作等离子焊机，以下是一些使用方法的详细说明。
首先，使用等离子焊机前，务必穿戴好相应的防护装备，如焊接面罩、防火服、焊接手套等。
这些防护装备能够有效地保护操作人员免受高温等离子气体和金属溅射的伤害，确保操作人员的安全。
其次，对等离子焊机进行必要的检查和维护。
在使用前，要检查设备的电源线、气源管路、焊接枪头等部件是否完好无损，确保设备能够正常工作。
另外，定期清洁和润滑设备，保持设备的良好状态，延长设备的使用寿命。
接下来，调整等离子焊机的工作参数。
根据要焊接的金属材料的种类和厚度，
合理地设置等离子焊机的电流、气体流量、焊接速度等参数，以确保焊接质量和效率。
然后，进行焊接操作。
在进行焊接前，要将工件表面清洁干净，去除油污和氧
化物，以保证焊接接头的质量。
在焊接过程中，要保持焊接枪头与工件的合适距离和角度，控制好焊接速度，保持稳定的焊接电弧，避免产生气孔和烧穿现象。
最后，焊接完成后，要及时关闭等离子焊机的电源和气源，清理焊接残渣和溅
射的金属，将设备放置在干燥通风的地方，做好设备的保养和维护工作。
总之，正确使用等离子焊机需要具备一定的技术和经验，操作人员应严格按照
操作规程进行操作，保证设备的安全和焊接质量。
希望以上使用方法能够帮助到您，提高您在等离子焊机操作中的技术水平和工作效率。
等离子弧焊接原理及设备
第4章等离子弧焊接等离子弧焊接设备4.1 等离子弧的产生及其特性1. 等离子弧的产生1）等离子弧概念等离子电弧的形成及电弧形态比较等离子弧是通过外部拘束使自由电弧的弧柱被强烈压缩形成的电弧。
通常情况下的GTA和GMA电弧，为自由电弧，除受到电弧自身磁场拘束和周围环境的冷却拘束外，不受其他条件束缚，电弧相同相对比较扩展，电弧能量密度和温度较低。
若把自由电弧缩进到喷嘴里，喷嘴的孔径小，电弧通过时，弧柱截面积受到限制，不能自由扩展，产生了外部拘束作用，电弧在径向上被强烈压缩，形成等离子弧。
2）等离子弧的工作方式①转移型等离子弧。
(a)等离子弧方式在喷嘴内电极与被加工工件间产生等离子弧。
由于电极到工件的距离较长，引燃电弧时，首先在电极和喷嘴内壁间引燃一个小电弧，称作“引燃弧”，电极被加热，空间温度升高，高温气流从喷嘴孔道中流出，喷射到工件表面，在电极与工件间有了高温气层，随后在主电源较高的空载电压下，电弧能够自动的转移到电极与工件之间燃烧，称为“主弧”或“转移弧”。
②等离子焰流在钨电极与喷嘴内壁之间引燃等离子弧。
由于保护气通过电弧区被加热，流出喷嘴时带出高温等离子焰流，堆被加工工件进行加热，称作“等离子焰流”。
电极与喷嘴内壁间的电弧，其电流值较小，电弧温度低，故等离子焰流的温度也明显低于电弧，指向性不如等离子弧。
等离子焰流方式③混合型等离子弧当电弧引燃并形成转移电弧后仍然能保持引燃弧的存在，即形成两个电弧同时燃烧的局面，效果是转移弧的燃烧更为稳定。
2. 等离子弧特性及用途1）电弧静特性与TIG电弧相比，等离子弧的静特性的特点：①受到水冷喷嘴孔道壁的拘束，弧柱截面积小，弧柱电场强度增大，电弧电压明显提高，从大范围电流变化看，静特性曲线中平特性区不明显，上升特性区斜率增加。
等离子弧静特性变化特点(a)等离子弧与TIG电弧静特性(b)小弧电流对等离子弧静特性影响②混合式等离子弧中的小弧电流对转移弧特性有明显影响，小弧电流值增加，有利于降低转移弧电压。
等离子弧焊设备组成知识资料
等离子弧焊设备可分为：
手工焊
自动焊
等离子弧焊设备主要组成部分：
弧焊电源及引弧装置 等离子弧焊枪 控制系统 行走及送丝机构 气路与水路系统
变极性等离子弧焊电源
等离子弧焊枪
下降或垂直下降特性的整流电源或弧焊发电机均可作为等离子弧焊接电源用纯氩作离子气时电源空载只需65~80V;用氬与氢混合气体作离子时空载电压需要110V~120V大电流等离子弧都采用等离子弧用高频引燃非转移弧然后转移成转移弧30A以下的小电流微束等离子弧焊接采用混合型弧用高频或接触短路回抽引弧由于非转移弧在非常焊接过程中不能切除因此一般要用两个独立的电源
~
等离子焊接电源
弧焊电源的电路结构
等离子弧焊枪
等离子弧是由专门设计的等离子弧枪产生的其中喷嘴是等离子弧焊发生的关键零件其结构对于等离子弧性能具有决定性影响下图所示为喷嘴的结构形式：
喷嘴的主要结构参数有：
1、喷嘴孔径d：它基本决定了等离子弧直径的大小应根据使用电流和离子流量决定d越小压缩电弧作用越大但过小则会破坏等离子的稳定性引起双弧 2、喷嘴孔道长度l0：在d给定时l增加则对电弧压缩作用增强 3、锥角压缩角：对电弧的压缩作用也有一定的影响越小越对电弧的压缩作用增强 4、压缩孔道形状：大多数喷嘴均采用圆柱形压缩孔道称为收缩型喷嘴但也可采用圆锥形、台阶形等扩散型喷嘴这种喷嘴的压缩度低有利于提高等离子弧的稳定性 5、还有多孔型的喷嘴
等离子弧焊设备组成
等离子弧焊是利用等离子弧作为热源的焊接方法气体由电弧加热产生离解在高速通过水冷喷嘴时受到压缩增大能量密度和离解度形成等离子弧它的稳定性、发热量和温度都高于一般电弧因而具有较大的熔透力和焊接速度形成等离子弧的气体和它周围的保护气体一般用氩根据各种工件的材料性质也有使用氦或氩氦、氩氢等混合气体的
2024年等离子弧焊接及切割的安全操作技术（2篇）
2024年等离子弧焊接及切割的安全操作技术1．等离子弧焊接和切割用电源的空载电压较高，尤其在乎操作时，有电击妁危险。
因此：(1)电源在使用时必须可靠接地。
(2)焊枪枪体或割枪枪体与手触摸部分必须可靠绝缘。
(3)可以采用较低电压引燃非转移弧后再接通较高电压的转移弧回路。
(4)如果起动开关装在手把上，必须对外露开关套上绝缘橡胶管，避免手直接接触开关。
(5)等离子弧焊接和切割用喷嘴及电极的寿命相对较短，要经常更换，更换时要保证电源处于断开状态。
2．防电弧光辐射等离子弧较其他电弧的光辐射强度更大，尤其是紫外线强度，故对皮肤损伤严重，操作者在焊接和切割时必须戴上良好的面罩、手套，颈部也要保护。
面罩上除具有黑色目镜外，最好加上吸收紫外线的镜片。
自动操作时，可在操作者与操作区之间设置防护屏。
等离子弧切割时，可采用水下切割方法，利用水来吸收光辐射。
3．防高频和射线等离子弧焊接和切割都采用高频振荡器引弧，但高频对人体有一定的危害。
引弧频率选择在20～60kHz较为合适，还要求工件接地可靠，转移弧引弧后，立即可靠地切断高频振荡器电源。
等离子弧焊接和切割采用钍钨极时，同钨极氩弧焊一样，要注意射线的危害。
4．防灰尘和烟气等离子弧焊接和切割过程中伴随有大量气化的金属蒸气、臭氧、氮氧化物等。
尤其切割时，由于气体流量大，致使工作场地上的灰尘大量扬起，这些烟气和灰尘对操作工人的呼吸道、肺等产生严重影响。
因此要求工作场地必须配罩良好的通风设备措施。
切割时，在栅格工作台下方还可安置排风装置，也可以采取水中切割方法。
5．防噪声等离子弧会产生高强度、高频率的噪声，尤其采用大功率等离子弧切割时，其噪声更大，这对操作者的听觉系统和神经系统非常有害。
要求操作者必须戴耳塞，或可能的话，尽量采用自动化切割，使操作者在隔音良好的操作室内工作，也可以采取水中切割方法，利用水来吸收噪声。
2024年等离子弧焊接及切割的安全操作技术（2）等离子弧焊接及切割是一种广泛应用于工业领域的高温焊接与切割技术，它能够提供高强度、高精度的焊接与切割效果。
等离子弧焊
等离子弧焊接（WP 15）一、等离子弧焊原理及方法分类1. 等离子弧：是等离子体组成。
自由电弧被强迫压缩后，电流密度增加，导致电弧温度升高，电离度增大，中性气体充分电离，就形成等离子弧。
2.等离子弧产生的三要素（1）机械压缩作用：利用水冷喷嘴孔道限制弧柱直径，提高弧柱的能量密度和温度。
（2）热收缩作用：由于水冷喷嘴，在喷嘴内壁建立一层冷气膜，迫使弧柱导电断面进一步减小，电流密度进一步提高。
这叫热收缩，也叫热压缩。
（3）磁收缩作用：弧柱电流本身产生的磁场对弧柱再压缩作用。
也叫磁收缩效应。
电流密度越大，磁收缩作用越强。
3.等离子弧的特点（1）能量集中（能量密度105~6 W/cm²TIG自由电弧<10 4W/cm²）。
（2）温度高（18000K～24000K）。
图1 自由电弧和等离子弧的比较图4.等离子弧的三种基本形式（1）非转移型等离子弧钨极为负，喷嘴为正，钨极与喷嘴之间产生等离子弧。
（等离子束焊接）图2 非转移型等离子弧示意图（2）转移型等离子弧钨极为负，工件为正，钨极与喷嘴之间先引弧后，转移到钨极与工件之间产生等离子弧。
（等离子弧焊接）图3 转移型等离子弧示意（3）联合型等离子弧非转移型和转移型弧同时并存。
主要用于微束等离子弧焊、粉末堆焊等方面。
图4 联合型等离子弧示意图5.等离子弧焊基本方法（1）小孔型等离子弧焊（穿孔、锁孔、穿透焊）利用能量密度大和等离子流力大的特点，将工件完全熔透并产生一个贯穿工件的小孔，熔化金属被排挤在小孔的周围，沿着电弧周围的熔池壁向熔池后方移动，使小孔跟着等离子弧向前移动，形成完全熔透的焊缝。
一般大电流等离子弧（100～300安培）时采用该方法。
图5 小孔型等离子弧焊焊缝成形原理（2）熔透型等离子弧焊特点：离子气流量小，弧柱压缩程度较弱时，工件只熔化而不产生小孔效应。
用途：薄板单面焊双面成形，厚板多层焊。
图6 熔透型等离子弧焊焊缝成形原理（3）微弧（束）等离子弧焊30安培以下熔透型焊接方法为微弧（束）等离子弧焊。
等离子电焊机工作原理
等离子电焊机工作原理
等离子电焊机是一种利用高温等离子体实现金属焊接的设备。
其工作原理主要包括以下几个方面：
1. 电流产生：等离子电焊机通过外接电源提供直流电流或交流电流。
直流电流通常用于焊接不锈钢、铝合金等材料，而交流电流则常用于焊接碳钢等材料。
2. 弧击发：电流进入电焊机后，将通过电子元件进行整流、滤波等处理，然后被送至电焊枪头。
在电焊枪头的电极间会产生电弧，并随着接触面积增大而逐渐形成等离子弧。
3. 等离子状态：在电弧中，高温和高能量的电流将气体或蒸汽分子激发，使其电离形成等离子体。
等离子体的温度可达数千摄氏度，它同时也是焊接时所产生的主要热源。
4. 金属焊接：当等离子弧接触到金属工件时，其高温使金属迅速熔化，并形成熔池。
在电焊机中，焊丝或焊条会源源不断地被供给，并通过电弧的熔池热量将其熔化，然后与工件熔池融合，形成均匀的焊接缝。
5. 气体保护：等离子电焊机还通过在焊接过程中送入保护性气体，如氩气或二氧化碳，来防止熔池被空气中的氧气污染。
这种保护气体可以有效地防止氧化和其他杂质的形成，保证焊缝的质量。
通过上述工作原理，等离子电焊机能够高效地进行焊接工作，并广泛应用于制造业、建筑业以及汽车等领域。
等离子弧焊的基本方法
等离子弧焊的基本方法等离子弧焊是一种常用的焊接方法，广泛应用于金属制品的制造和维修领域。
它以其高效、高质量的焊接结果而受到广泛赞誉。
本文将介绍等离子弧焊的基本方法，包括设备和操作步骤。
一、设备等离子弧焊需要以下设备：1. 焊接机：等离子弧焊常用的焊接机有直流等离子弧焊机和交流等离子弧焊机。
直流等离子弧焊机适用于焊接不锈钢、铝合金等材料，而交流等离子弧焊机则适用于焊接碳钢等材料。
2. 焊枪：焊枪是进行焊接操作的工具，通过控制电流和气体流量来实现焊接过程中的熔化和填充。
3. 气体供应系统：等离子弧焊需要使用惰性气体，常见的有氩气和氩气混合气体，用于保护焊接区域，防止氧气和水蒸气的污染。
4. 辅助设备：包括电源线、气管、冷却系统等。
二、操作步骤1. 准备工作：将焊接机和气体供应系统连接好，并确保电源和气源的正常供应。
检查焊枪和电缆是否完好，以及气体管路是否畅通。
2. 清洁工作：将待焊接的金属表面进行清洁，去除表面的油污、氧化物等杂质，以确保焊接接头的质量。
3. 调整焊接参数：根据焊接材料的种类和厚度，调整焊接机的电流和气体流量。
一般来说，电流越大，焊接速度越快，但过大的电流可能导致熔洞过深；气体流量的调整应根据焊接材料和焊接位置的不同进行合理设置，以保证焊接质量。
4. 进行焊接：将焊枪对准焊接接头，触发开关开始焊接。
在焊接过程中，焊枪应保持与焊接接头的距离适当，通常为2-5毫米。
焊接速度应均匀，保持一定的稳定性，以免焊接接头出现焊缝不均匀的情况。
5. 焊后处理：焊接完成后，及时关闭焊机和气源，并进行焊后处理。
包括清理焊渣、修整焊缝等工作，以保证焊接接头的质量。
三、注意事项1. 安全第一：在进行等离子弧焊时，应注意个人防护，佩戴焊接手套、护目镜等防护装备，以避免受伤。
2. 保持通风：等离子弧焊过程中会产生大量的烟雾和有害气体，应保持通风良好的工作环境，以确保操作人员的健康。
3. 选择合适的材料：不同的材料适合不同的焊接方法，选择合适的材料可以提高焊接质量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
根据操作方式，等离子弧焊设备可分为手工及自动两种。根据所适用的焊接工艺可分为强流式（大电流）等离子弧焊机、微束等离子弧焊机、熔化极等离子弧焊机及脉冲等离子焊机等几种。
图3.7.4等离子弧焊接喷嘴的形状
(a)圆柱单孔型(b)圆柱三孔型(c)收敛扩散单孔型
(d)收敛扩散三孔型(e)带压缩段的收敛扩散三孔型
表3.7.3各种直径的喷嘴所许用的电流
直径/mm
0.6
0.8
1.2
1.4
2.0
2.5
2.8
3.0
3.2
3.5
许用电流/A
5
125
2060
3070
40100
140
180
210
240
300
表3.7.4喷嘴的孔道比及压缩角
喷嘴孔径d/mm
孔径比l/d
压缩角
等离子弧类型
0.61.2
2.06.0
2545
联合型电弧
7.2等离子弧焊设备的组成及分类
7.2.1等离子弧焊设备的组成
等离子弧焊接设备由焊接电源、等离子弧发生器（焊枪）、控制电路、供气回路及供水回路等组成。自动等离子弧焊接设备还包括焊接小车或其它自动工装。图3.7.2为典型手工等离子弧焊接设备的组成图。
7.2.1.1弧焊电源
等离子弧焊接设备一般采用具有垂直外特性或陡降外特性的电源，以防止焊接电流因弧长的变化而变化，获得均匀稳定的熔深及焊缝外形尺寸。一般不采用交流电源，只采用直流电源，并采用正极性接法。与钨极氩弧焊相比，等离子焊所需的电源空载电压较高。
1.63.5
1.01.2
6090
转移型电弧
表3.7.5不同直径棒状电极的许用电流
电极直径/mm
电流范围/A
电极直径/mm
电流范围/A
0.25
<15
2.4
150250
0.50
520
3.2
250400
1.0
1580
4.0
400500
1.6
70150
5.09.0
5001000
7.3强流（大电流）等离子弧焊机
强流等离子焊机也可采用熔入法焊接工艺进行焊接，这种焊接工艺与TIG焊相似。
7.3.2强流等离子焊机的技术参数
表3.7.6为几种强流等离子焊机的技术参数。
7.3.3穿孔型等离子焊的焊接规范的选择
穿孔型等离子弧焊接的工艺参数主要有：等离子气种类及流量、保护气种类及流量、焊接电流、电弧电压、焊接速度等。焊接时总是根据板厚或熔透要求首先选定焊接电流。为了形成稳定的穿孔效应，等离子气应有足够的流量，并且要与焊接电流、焊接速度适当匹配。可参照表3.5.7选择穿孔型等离子弧焊焊接规范。
2)热压缩喷嘴中的冷却水使喷嘴内壁附近形成一层冷气膜，进一步减小了弧柱的有效导电面积，从而进一步提高了电弧弧柱的能量密度及温度，这种依靠水冷使弧柱温度及能量密度进一步提高的作用就是热压缩；
3)电磁压缩由于以上两种压缩效应，使得电弧电流密度增大，电弧电流自身磁场产生的电磁收缩力增大，使电弧又受到进一步的压缩，这就是电磁压缩；
7.3.1强流等离子焊的工艺特点
强流等离子焊机通常采用穿孔法焊接工艺进行焊接。通过选择较大的焊接电流及等离子流，焊接工件被完全熔透并在等离子流力的作用下形成一个贯穿工件的小孔，熔化金属被排挤在小孔周围。随着等离子弧在焊接方向移动，熔化金属沿电弧周围熔池壁向熔池后方移动并结晶成焊缝，而小孔随着等离子弧向前移动。这种小孔焊接工艺是特别适用于单面焊双面成形；焊接18mm厚的不锈钢、17mm厚的碳钢以及110mm厚的钛合金时，可不开坡口、不加垫板、不加填充金属，一次实现双面成形。
图3.7.1等离子弧的类型
(a)非转移弧(b)转移弧(c)联合弧
1-钨极2-喷嘴3-转移弧4-非转移弧5-工件6-冷却水7-弧焰8-离子气
7.1.2等离子弧焊的特点
由于等离子电弧具有较高的能量密度、温度及刚直性，因此与一般电弧焊相比，等离子电弧具有下列优点：
1)熔透能力强，在不开坡口、不加填充焊丝的情况下可一次焊透810mm厚的不锈钢板；
Ar或25%Ar+75%He
2)电极
等离子弧焊接一般采用钍钨极或铈钨极，有时也采用锆钨极或锆电极。钨极一般需要进行水冷，小电流时采用间接水冷方式，钨极为棒状电极；大电流时，采用直接水冷，钨极为镶嵌式结构。
棒状电极端头一般磨成尖锥形或尖锥平台形，电流较大时还可磨成球形，以减少烧损。表3.7.5给出了棒状电极的许用电流。镶嵌式电极的端部一般磨成平面形。为了保证电弧稳定，不产生双弧，钨极应与喷嘴保持同心，而且钨极的内缩长度lg要合适（lg=l00.2mm）。
最重要的喷嘴形状参数为压缩孔径及压缩孔道长度。
(1)喷嘴孔径dd决定了等离子弧的直径及能量密度，应根据焊接电流大小及等离子气种类及流量来选择。直径越小，对电弧的压缩作用越大，但太小时，等离子弧的稳定性下降，甚至导致双弧现象，烧坏喷嘴。表3.7.3列出了各种直径的喷嘴所许用的电流。
(2)喷嘴孔道长度l0在一定的压缩孔径下，l越长，对等离子弧的压缩作用越强，但l0太大时，等离子弧不稳定。通常要求孔道比l/d在一定的范围之内，如表3.7.4所示。
>1.6
Ar或25%Ar+75%He
Ar或25%Ar+75%He
低合金钢
<1.6
不推荐
Ar，He或Ar+（1%5%）H2
>1.6
25%Ar+75%He
或Ar+（1%5%）H2
Ar，He或Ar+（1%5%）H2
不锈钢
所有厚度
Ar，25%Ar+75%He
或Ar+（1%5%）H2
Ar，He或Ar+（1%5%）H2
第七章等离子弧焊设备
7.1等离子弧焊的特点及应用
7.1.1等离子弧的类型
等离子弧是一种被压缩的钨极氩弧，具有很高的能量密度及温度。等离子弧的压缩是依靠水冷铜喷嘴的拘束作用实现的，等离子弧通过水冷铜喷嘴时受到下列三种压缩作用：
1)机械压缩水冷铜喷嘴孔径限制了弧柱截面积的自由扩大，这种拘束作用就是机械压缩；
一般采用高频震荡器引弧，当使用混合气体作等离子气时，应先利用纯氩引弧，然后再将等离子气转变为混合气体，这样可降低对电源的空载电压要求。
7.2.1.2控制系统
控制系统的作用是控制焊接设备的各个部分按照预定的程序进入、退出工作状态。整个设备的控制电路通常由高频发生器控制电路、送丝电机拖动电路、焊接小车或专用工装控制电路以及程控电路等组成。程控电路控制等离子气预通时间、等离子气流递增时间、保护气预通时间、高频引弧及电弧转移、焊件预热时间、电流衰减熄弧、延迟停气等。
图3.7.2典型等离子弧焊接设备的组成图
1-焊接电源2-高频振荡器3-离子气4-冷却水5-保护气6-保护气罩
7-钨极8-等离子弧9-工件10-喷嘴KM1、KM2-接触器触头
采用氩气作等离子气时，电源空载电压应为6085V；当采用Ar+H2或氩与其它双原子的混合气体作等离子气时，电源的空载电压应为110120V。采用联合型电弧焊接时，由于转移弧与非转移弧同时存在，因此，需要两套独立的电源供电。利用转移型电弧焊接时，可以采用一套电源，也可以采用两套电源。
表3.7.1大电流等离子弧焊常用等离子气及保护气体
金属
厚度/mm
焊接技术
穿孔法
熔透法
碳钢
（铝镇静钢）
<3.2
Ar
Ar
>3.2
Ar
25%Ar+75%He
低合金钢
<3.2
Ar
Ar
>3.2
A2
Ar或92.5%Ar+7.5%H2
Ar
>3.2
Ar或95%Ar+5%H2
25%Ar+75%He
铜
<2.4
Ar
He或25%Ar+75%He
>2.4
不推荐1）
He
镍合金
<3.2
Ar或92.5%Ar+7.5%H2
Ar
>3.2
Ar或95%Ar+5%H2
25%Ar+75%He
活性金属
<6.4
Ar
Ar
>6.4
Ar+（50%70%）He
25%Ar+75%He
1）由于底部焊道成形不良，这种技术只能用于铜锌合金
(3)锥角对等离子弧的压缩角影响不大，30180范围内均可，但最好与电极的端部形状配合，保证将阳极斑点稳定在电极的顶端。
表3.7.2小电流等离子弧焊时常采用的保护气体（等离子气为氩气）
金属
厚度/mm
焊接工艺
穿孔法
熔透法
铝
<1.6
不推荐
Ar或He
>1.6
He
He
碳钢
（铝镇静钢）
<1.6
不推荐
Ar或75%Ar+25%He
根据电源的连接方式，等离子弧分为非转移型电弧、转移型电弧及联合型电弧三种。非转移型电弧燃烧在钨极与喷嘴之间，焊接时电源正极接水冷铜喷嘴，负极接钨极，工件不接到焊接回路上，见图3.7.1a；依靠高速喷出的等离子气将电弧带出，这种电弧适用于焊接或切割较薄的金属及非金属。转移型电弧直接燃烧在钨极与工件之间，焊接时首先引燃钨极与喷嘴间的非转移弧，然后将电弧转移到钨极与工件之间；在工作状态下，喷嘴不接到焊接回路中，见图3.7.1b。这种电弧用于焊接较厚的金属。转移弧及非转移弧同时存在的电弧为联合型电弧，见图3.7.1c。
7.2.1.4水路系统
由于等离子弧的温度在10000C以上，为了防止烧坏喷嘴并增加对电弧的压缩作用，必须对电极及喷嘴进行有效的水冷却。冷却水的流量不得小于3Lmin-1，水压不小于0.150.2MPa。水路中应设有水压开关，在水压达不到要求时，切断供电回路。