高效等离子焊接技术及其应用
浅谈等离子弧焊接技术
浅谈等离子弧焊接技术等离子弧焊接技术是一种高效、高质量的金属焊接技术，它利用高温等离子弧将两个金属材料焊接在一起。
随着工业智能化发展，等离子弧焊接技术在各类制造业领域中逐渐应用，同时也受到越来越多的关注。
本文将浅谈等离子弧焊接技术的应用、特点、原理及注意事项。
一、等离子弧焊接技术的应用等离子弧焊入主要应用于高温环境下的金属材料，包括不锈钢、钼合金、铜合金、镍铬合金等。
等离子弧焊接技术的应用领域非常广泛，如汽车制造、航空航天、电子、石化等领域。
以汽车制造为例，车身焊接工艺的效率、质量和安全性都影响着整个车辆制造过程，而等离子弧焊接技术可以提供高效、稳定和精细的焊接工艺，因此被广泛应用于汽车生产车身焊接领域，提高了生产效率和质量。
二、等离子弧焊接技术的特点等离子弧焊接技术是一种非常特殊的焊接技术，它具有以下几个特点。
1. 清洁度高。
等离子弧焊接技术不需要使用膨胀剂和保护剂，焊接后的物件表面干净无污染。
2. 精度高。
等离子弧焊接技术具有非常高的精度，可以精确地控制等离子弧的大小及位置，从而实现焊接过程中的准确度要求。
3. 焊接效率高。
等离子弧焊接技术可以快速、高效的完成各种金属材料的焊接工作，因此适用于大规模的生产制造中。
4. 熔深大。
等离子弧焊接技术直接将电弧引入焊接部位，可以实现更深的熔深，从而可以焊接更厚的金属材料。
三、等离子弧焊接技术的原理等离子弧焊接技术是将金属加热至高温，从而溶解焊件并使其联结在一起的金属焊接技术。
等离子弧按其形成过程分为不稳定等离子弧和稳定等离子弧。
电弧通过高电压放电将焊接部位加热至高温度。
相应的金属材料会被气化并在形成等离子体的过程中，和大气中的气体相互反应，发生离子交换。
随着等离子体随电流运动，电弧持续存在，热能顺传至焊接部位，最终达到熔化和焊接的效果。
四、等离子弧焊接技术的注意事项在实际应用中，等离子弧焊接技术的操作也需要注意以下几个方面。
1.焊接材料的选取。
应该选择适合等离子弧焊接的材料，如不锈钢、铜合金、铝合金等。
等离子弧焊接及切割的安全操作技术（二篇）
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。
等离子弧焊接及切割的安全操作技术（二）等离子弧焊接及切割是一种常见的金属加工技术，可以用于焊接和切割不同种类的金属材料。
焊接中的等离子焊技术
焊接中的等离子焊技术焊接是与人们生活息息相关的一项技术，在制造业、建筑业等诸多领域都有广泛的应用。
而等离子焊则是焊接技术中非常重要的一种，它广泛应用于金属材料的连接与修复。
本文就从等离子焊的原理、特点、应用等方面入手，较详细地阐述等离子焊技术。
一、等离子焊的原理等离子是指气体分子或原子被能量激发后，电子从原子周层跃迁至中心核，中心核周围的电子云形成一个电离区域，这种电离区域就是等离子体。
在电弧发生时，电极之间的电流使气体分子发生电离，产生等离子体，从而形成电弧。
等离子焊就是利用这种电弧作为热源将工件加热，使其达到熔点，从而完成焊接。
等离子焊的主要特点就是高温、高速和高能量密度。
在等离子焊的过程中，电弧传热效率高，焊接速度快，所以可以用来焊接高导热系数的金属的薄板和薄壁管和其他结构件。
二、等离子焊技术的优势相较于其他焊接方法，等离子焊有很多优势。
1. 等离子焊的焊缝质量高，焊缝强度好。
等离子焊的焊接速度快，从而减少了热输入，焊缝的变形和气孔缺陷少，因此焊接质量比较高。
2. 等离子焊的焊接速度快。
由于等离子焊的热输入大，焊接速度快，从而可以提高工作效率和生产效率。
3. 等离子焊的生产环境整洁。
等离子焊使用气体作为保护气体，不产生明火和焦炭，不会污染环境，因此在生产环境整洁和卫生。
三、等离子焊的应用等离子焊在有色金属、合金材料、不锈钢、钢结构和硬质合金等材料的焊接方面有广泛的应用。
1. 有色金属和合金材料的焊接。
在精密电子仪器、航空航天等领域中，有色金属和合金材料的焊接是一种特殊的焊接方式，一般采用等离子焊。
2. 不锈钢的焊接。
等离子焊在不锈钢中的应用范围非常广泛，尤其在不锈钢的压力容器和管道中应用比较广泛，一般采用氩弧焊和等离子焊。
3. 钢结构焊接。
在钢结构中使用等离子焊，可以实现高速焊接，从而提高了工作效率和生产效率。
4. 硬质合金的焊接。
在硬质合金中使用等离子焊，可以实现高质量焊接，价格较为昂贵，因此一般都使用等离子焊进行连接。
铝线 等离子焊接
铝线等离子焊接全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：铝线是一种常见的铝制品，在现代工业生产中被广泛应用于各种领域，如建筑、汽车制造、航空航天等。
铝线具有优良的导电性和导热性能，因此非常适合用于电缆、导线等领域。
在铝线的生产过程中，由于铝的特殊性质，常常需要进行焊接加工，而等离子焊接技术则是一种适用于铝线焊接的高效方法。
等离子焊接是一种热能加工技术，其原理是通过高能等离子体来加热和连接金属材料。
在等离子焊接过程中，首先需要产生等离子体，即使气体在高温高压条件下发生电离形成等离子状态。
然后通过等离子体产生的热量来将金属材料加热至熔化点，实现焊接连接。
等离子焊接技术有着高焊接速度、低热变形和熔池稳定等优点，在铝线焊接中得到广泛应用。
铝线的焊接在生产过程中具有一定的技术难度，主要表现在以下几个方面：1. 铝的导热性高：铝具有很好的导热性能，焊接时需要克服导热性带来的热量分散问题，确保焊口周围温度均匀，避免焊接后引起变形或热裂。
2. 铝氧化：铝在空气中易发生氧化，形成一层氧化膜，影响焊接质量。
在焊接前需要对铝进行表面处理，去除氧化层，以保证焊接接头的质量。
3. 裂纹敏感性：铝线具有一定的裂纹敏感性，焊接时需要控制好焊接过程中的应力，避免引起热裂。
针对铝线焊接的技术难点，等离子焊接技术能够有效解决这些问题，具有以下优势：1. 高速焊接：等离子焊接技术具有高速焊接的特点，可以提高生产效率，减少人工成本。
2. 低热输入：等离子焊接过程中热输入较小，能够有效控制焊接过程中的温度变化，减少热变形和热裂现象。
3. 熔池稳定：等离子焊接能够形成较为稳定的熔池，有利于焊接过程中熔化材料的均匀性和稳定性。
4. 适用性广泛：等离子焊接技术适用于各种金属材料的焊接，包括铝线在内，具有较好的通用性和灵活性。
1. 电缆制造：铝线在电缆制造中应用广泛，等离子焊接技术能够实现电缆头部的焊接连接，确保电缆连接的稳固性和导电性。
3. 造船业：铝线在造船业中也有较大的需求，等离子焊接技术能够实现铝合金船体的焊接连接，确保船体的结构牢固和耐腐蚀。
高效等离子焊接技术及其应用
微束等离子是在小电流（一般在 ３０ Ａ 以下）下 通过熔透的方法进行焊接。通常适用于焊接细材、箔 件等， 在传感器元件、电子器件、电机接头、网筛加 工等运用较为普遍。
熔透型等离子是在等离子气流较小， 弧柱压缩 较弱的情况下焊接， 只对工件进行熔透而不形成小 孔的方法。这种电弧类似于 ＴＩＧ 电弧结构和能量， 常 用在薄板的单面焊双面成形。
制备。
（９）焊接过程电弧挺度好， 电弧容易控制。
（１０）残余应力和焊接变形小。
３ 等离子技术的应用行业
由于等离子电弧独有的特点和优越性， 等离子 工艺被广泛运用到金属材料的焊接中。
３．１ 不锈钢管道的加工行业
不锈钢管道的焊接成形加工主要在定尺焊管、 配管及弯头几个方面。 ３．１．１ 焊管
不锈钢焊管主要有连续成型加工和板材定尺 卷 型 焊 接 两 种 加 工 方 式 。在 连 续 成 型 线 上 ， 对 于 φ１１４ ｍｍ 以下、壁厚 ２ ｍｍ 以下的小口径薄壁管道 成型， 通常采用 ＴＩＧ 焊或微束等离子焊接工艺， 这种 工艺方法已经非常普及。为进一步降低生产成本， 有
生的原因， 并结合不锈钢罐箱生产介绍了高效、高质双枪复合焊接工艺。
关键词： 等离子； 焊接工艺； 应用
中图分类号： ＴＧ４８３
文献标识码： Ｃ
文章编号： １００１－ ２３０３（２００７）０９－ ０００８－ ０９
专
题
Ｈｉｇｈ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｐｌａｓｍａ ｗｅｌｄｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
讨
ＤＯＮＧ Ｗｅｎ－ｌｉｎｇ， ＣＨＥＮ Ｇｕｏ－ｙｕ
等离子弧焊接技术
等离子弧焊接技术摘要: 焊接在人们平时的生产生活当中应用非常广泛。
一些领域的焊接要求在不断提高，如在航空领域火箭的外壳焊接，常用的焊接方法如手弧焊，氩弧焊等很难达到要求，而等离子弧焊可以很好地进行焊接，满足这些焊件特殊的要求，随着等离子弧焊接技术在一些尖端领域的应用，如航空，军事等。
等离子弧焊接技术的研究得到了极大地发展。
关键词：等离子弧形成等离子弧应用等离子弧分类一般的焊接电弧在没有收到外界的压缩，称为自由电弧，自由电弧的气体电离是不充分的，能量是不能高度集中，并且弧柱随着功率的增加而增加，所以弧柱的电流密度几乎是常数，其温度大约是5000℃-7700℃。
如果对自由电弧进行强迫的压缩，就能得到导电截面收缩的比较小，而能量能更加集中，弧柱的气体几乎达到全部电离状态的电弧，叫等离子弧。
1.等离子弧的形成用压缩电弧的方法将钨极缩入喷嘴内部，并在水冷喷嘴中通入一定的压力和流量的离子气，强迫电弧通过喷嘴孔道，以形成高温，高能量的的等离子弧。
电弧在三种压缩的作用之下，弧柱截面很细，温度很高，弧柱内的气体也得到了高度的电离，形成稳定的等离子弧。
2.等离子弧的类型以及应用2.1“非转移弧”钨极接负极，喷嘴接正极，焊件不接电源，电弧在钨极与喷嘴之间燃烧，这种等离子弧叫等离子焰。
由于焊件不接电源，工作时只靠等离子焰加热，所以加热量和温度较低。
主要用于喷涂、焊接、以及切割较薄的金属等非金属。
2.2“转移弧”钨极接负极，焊件接正极，电弧由辅助电极高频引弧后，当电极与焊接间加上一个较高的电压之后，在转移到电焊与焊件间，电弧燃烧在钨极与工件之间，这个电弧就称为转移弧。
这时电极与喷嘴的电弧就熄灭，由于高温的阳极斑点在焊件上，工件的热量很高，可以应用于中厚板的焊接。
3.等离子弧的焊接等离子弧焊与TIG焊十分相似，它们的电弧都是在尖头的钨电极和工件之间形成的。
但是，通过安置的电极，能将等离子弧从保护气体的气囊中分离出来，随后推动等离子通过孔型良好的铜喷管将弧压缩。
等离子弧焊接技术在石油行业中的应用_杨帆
$’ 不锈钢管道
不锈钢管道的焊接成形加工主要在定尺焊管、配管 及弯头几个方面。 （ ( ） 焊管! 早先国内焊管生产线处于比较落后的状 态，由于国内原先还没有很好的不锈钢焊管成套焊接系 统，所以大多数厂家采用焊条电弧焊和手工氩弧焊，这 两种焊接方法应用不锈钢焊管生产线有很多缺点： ! 板 材焊前坡口制备成本高。 " 焊接效率低。 # 由于是手工
! ! 在石油施工技术领域，焊接是极为重要的专业技术 之一。各种管道、球形储罐、立式储罐以及炼化装置都 要通过高可靠性的焊接来实现装配和完成。这些设备在 加工制作及维修工作中对焊接质量提出了很高的要求， 采用普通的焊接方法难以满足要求。而采用等离子弧焊 接则可以保证上述设备的焊接质量，满足加工制作和日 常维护工作对焊接提出的要求。因此，等离子弧焊在石 油行业的施工中发挥着越来越重要的作用。
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热加工
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操作，焊接质量得不到保证，产品合格率低。 ! 热输入 量大，工件变形大等。与之相比，等离子弧焊接由于能 量集中，不开坡口，一次可实现 "## 不锈钢单面焊双面 成形，大大减少了焊前准备工作，保证了质量，提高了 效率。 某焊管厂生产材质为 $%& 、厚度为 &’##、管长为(# 的不锈钢管，传统的焊接工艺采用 )*+ 焊接工艺，每人 每班只能焊接 ,- . 根管子。应用离子弧焊接系统后，采 用等离子弧焊打底，)*+ 盖面，焊接生产率为每人每班 $ 根，返修率接近于零。焊接效果见图 % 所示。
等离子弧焊工艺概述
等离子弧焊工艺概述等离子弧焊，是一种高能量密度焊接工艺，常被应用于合金材料的焊接和切割工作。
本文将对等离子弧焊的工艺、特点和应用进行概述，帮助读者更好地了解该焊接工艺。
一、等离子弧焊工艺简介等离子弧焊是一种高温高压气体电弧焊接工艺，它利用弧焊发电机产生的电弧加热气体，使气体达到高温高能状态，形成等离子体。
等离子体具有很高的能量密度和局部热效应，能够快速加热和熔化焊接部件，实现焊接连接。
等离子弧焊可以分为直流等离子弧焊和交流等离子弧焊两种形式，具体选择根据焊接材料和要求来确定。
二、等离子弧焊的特点1. 高能量密度：等离子弧焊的能量密度较高，能够快速加热焊接部件，减少焊接时间和热影响区域，提高焊接效率。
2. 局部加热效应好：由于等离子体产生的高温高能状态，其加热范围非常局限，降低了对焊接部件周边材料的热影响。
3. 适用于合金材料焊接：等离子弧焊适用于焊接具有高熔点、难焊接的合金材料，如不锈钢、钨、钼等。
4. 焊缝质量高：等离子弧焊焊接质量好，焊缝均匀、致密，抗拉强度高。
三、等离子弧焊的应用领域1. 汽车工业：等离子弧焊在汽车制造领域有广泛应用，可以用于焊接车身零部件、燃油箱及排气管等。
2. 航空航天工业：等离子弧焊可以用于航空航天领域的部件焊接，如飞机结构、气动外壳等。
3. 石油化工工业：等离子弧焊可以用于石油化工设备的制造，如高压容器、石油储罐等。
4. 电子电器行业：等离子弧焊可以用于焊接电子电器行业的零部件，如电路板、连接器等。
综上所述，等离子弧焊是一种高能量密度焊接工艺，具有高能量密度、局部加热效应好、适用于合金材料焊接等特点。
在汽车工业、航空航天工业、石油化工工业和电子电器行业等领域有广泛的应用。
随着科学技术的发展，等离子弧焊技术将不断完善和创新，为各行各业的焊接需求提供更好的解决方案。
等离子焊接技术(PAW)
等离子焊（PAW）等离子是指在标准大气压下温度超过3000℃的气体，在温度谱上可以把其看作为继固态、液态、气态之后的第四种物质状态。
等离子是由被激活的高子、电子、原子或分子组成。
例如：它可通过自然界中的闪电产生。
从1960年以后，等离子这个词获得了新的含义，那就是电弧通过涡流环或喷嘴压缩而形成的高能量状态，此原理现在被广泛用于钢铁、化工及机械工程工业。
等离子弧焊是在钨极氩弧焊的基础上发展起来的一种焊接方法·。
钨极氩弧焊使用的热源是常压状态下的自由电弧，简称自由钨弧。
等离子弧焊用的热源则是将自由钨弧压缩强化之后而获得电离度更高的电弧等离子体，称等离子弧，又称压缩电弧。
两者在物理本质上没有区别，仅是弧柱中电离程度上的不同。
经压缩的电弧其能量密度更为集中，温度更高。
等离子弧的最大电压降是在弧柱区里，这是由于弧柱被强烈压缩，使电场强度明显；增大的缘故。
因此，等离子弧焊主要是利用弧柱等离子体热来加热金属，而自由钨弧是利用两电极区产生的热来加热母材和电极金属。
等离子弧的特性等离子弧能量密度可达10000--100000W／cm2，比自由钨弧(约10000W／cm2以下)高，其温度可达18000～24000K，也高于自由钨弧(约5000～8000K)很多。
图1-1为两种电弧的温度分布，左侧为自由钨弧，右侧为等离子弧。
图 1-1等离子弧的静特性曲线接近U形(图1-2)。
与自由钨弧比较最大区别是电弧电压比自由钨弧高。
此外，在小电流时，自由钨弧静特性为陡降(负阻特性)的，易与电源外特性曲线相切，使电弧失稳。
而等离子弧则为缓降或平的，易与电源外特性相交建立稳定工作。
图1-2图1-3表示了等离子弧与自由钨弧的形态区别。
等离子弧呈圆柱形，扩散角约5度左右，焊接时，当弧长发生波动时，母材的加热面积不会发生明显变化，而自由钨弧呈圆锥形，其扩散角约45度，对工作距离变化敏感性大。
图1-3等离子弧的挺直度非常好。
由于等离子弧是自由钨弧经压缩而成，故其挺度比自由钨弧好，焰流速度大，可达300m／s以上，因而指向性好，喷射有力，其熔透能力强。
等离子弧焊与切割及其他焊接技术
等离子弧焊与切割及其他焊接技术等离子弧焊与切割及其他焊接技术等离子弧焊原理、设备及材料等离子弧焊接与切割是在钨极氩弧焊的基础上形成的，是焊接领域中较有发展前途的一种先进工艺。
等离子弧焊接利用等离子弧的高温，可以焊接电弧焊所不能焊接的金属材料，甚至解决了氩弧焊所不能解决的极薄金属焊接问题;可以切割氧—乙炔焰不能切割的难熔金属和非金属。
一、等离子弧的形成及类型1.等离子弧的形成焊条电弧焊所形成的电弧（图8—1a）未受到外界的约束，弧柱的直径随电弧电流及电压的变化而变化。
能量不是高度集中，温度限制在5 730～7730℃，故称为自由电弧。
如果对自由电弧的弧柱进行强迫"压缩"，就能将导电截面收缩得比较小，从而使能量更加集中，弧柱中气体充分电离。
这样的电弧称为等离子弧。
对自由电弧的弧柱进行强迫压缩作用通称"压缩效应"。
"压缩效应"有如下3 种形式（1）机械压缩效应如图8--1b所示，在钨极（负极）和焊件（正极）之间加上1个较高的电压，通过激发使气体电离形成电弧，此时用一定压力的气体作用于弧柱，强迫其通过水冷喷嘴细孔，弧柱便受到机械压缩，使弧柱截面积缩小，称为机械压缩效应。
（2）热收缩效应如图8—1c 所示，当电弧通过水冷喷嘴，同时又受到不断送给的高速等离子气体流（氩气、氮气、氢气等）的冷却作用，使弧柱外围形成一个低温气流层，电离度急剧下降，迫使弧柱导电截面进一步缩小，电流密度进一步提高，弧柱的这种收缩称为热收缩效应。
（3）磁收缩效应电弧弧柱受到机械压缩和产生热收缩效应后，喷嘴处等离子弧的电流密度大大提高。
若把电弧看成一束平行的同向电流线，则其自身磁场所产生的电磁力，使之相互吸引，由此而产生电磁收缩力，这种磁收缩作用迫使电弧更进一步的受到压缩，如图8—1d所示。
在以上3 种效应的作用下，弧柱被压缩到很细的程度，弧柱内气体也得到了高度的电离，温度高达16000～33000℃，能量密度剧增，而且电弧挺度好，具有很强的机械冲刷力，形成高能束的等离子弧。