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1、专题综述等离子弧焊接和切割大阪大学西口公之日系,〔摘要统地论述了等离子弧焊接和切割的发展过程及其研究方向并从等离子技术学科现状指出了其将来的发展趋势。关扭词等离子弧转移弧半转移弧非转移弧焊接切割〕刃。一吕一介自从在年发明等离子弧焊接方法,已经以来过了年,公司年用等离子弧方法切割铝合金也。,,已过了年在年代采用等离子弧焊接火箭壳体以前等电极离子弧焊技术并不引人注意。年代末,随着其在航天工业领域中的应用,等离子弧焊设备才有,了销路等离子弧焊技术的研究也由此取得了长足的进展。等离子弧焊技术当前觅需解决的主要间题是用于管子全位置焊接的脉冲等离子弧焊技术,用,于薄板焊接的微束等离子
2、弧焊技术用于各种材料高质量焊电流通。道接的关键技术和自动等离子弧焊的测控技术等离子弧知尸产尹刁近年来,等离子弧被广泛用,于切割不锈钢和铝合金这些一。,材料用氧乙炔火焰是难以切割的年代末等离子弧切割的应用已延伸到造船工业中普通钢材的切割领域。虽然小电流等非转移弧转移弧,离子弧切割设备早在年代就出现了但直到年代才推广图等离子弧工作的墓本模式,、、,应用这是因为此时完善改进后的设备小巧轻便价廉已有条件推广到各个领域。年代还进行了纯氧作离子气的等离子。,弧切割设备的推广应用等离子弧切割领域的需求促进了改善的导引弧激发了高温工件与缩于喷嘴里的电极间的传导等离切口包括口、,。,坡倒角
3、在内的表面质量的试验和提高电极寿命子流产生了等离子弧离子气可以旋转状进给也可轴流状进的研究。给。转移型等离子弧热源的能流密度高于射流状等离子弧,其、下文详细介绍等离子弧焊接和切割的发展过程现状和未阳极和阴极斑点可获得较高的热能,这就是转移型等离子弧可。来的研究方向以用于焊接和切割的原因。由于电弧电压不可能在电弧电流降至或以下时等离子工艺,,,仍随电弧电流的下降而降低年因此在这种情况下需工作原理要压缩喷嘴与电极间保持一个极小电流以保证转移弧的稳定,在等离子弧焊接和切割中热源是高温和高能流密度的等性,这种方式称为微束等离子弧或半转移弧。,离子束等离子束是由经过铜喷嘴物理压缩的
4、等离子弧构成图列出了种等离子弧用于焊接和切割的方法。。,,。的通常等离子弧是直流正极性即电极接负由于电弧电流运行条件,,通过直径相对小的喷嘴后被压缩因此电弧电压大大高于等离子弧焊接和切割虽然属,但设备十于不同的工艺方法。焊的自由电弧电压分相似。年出现了新型的等离子切割炬,此类割炬带保护焊枪的工作方式气,又称“辅”,切割与焊接两种工艺过程之间的差别仅在助气,,等离子弧有两种工作方式一种方式为非转移弧图于工作时离子气种类和气流量不同,导致电弧电,压不同切割,。通常称作射流等离子在年为所采用此种方时的工作电压为焊接时工作电压的倍或倍。,式的电弧产生于喷嘴里的电极与喷嘴之间离子气
5、以旋转气流等,,,空气,离子切割时等皆可选用为离子。,状进给射流等离子并不适用于焊接和切割它主要用于等离气,其气流形成的高冲击状态有利。而等离于切割熔渣的清除,。子喷涂近年来也开始用于塑料板的切割等离子弧另一种工子焊接时,则采用,或,十作离子气,。、作方式是转移弧图通常称为等离子弧它借电极喷嘴间,或作保护气。年第期专题综述非转移弧射流等离子等离子工·近期的进展射流等离子切割微束等离子射流切割等离子弧焊工艺近年来,直流正极性小孔成形等离子弧焊技术图得到半转移弧微束等离子弧。,了快速发展年代末带连续导引弧的微束等离子弧焊使得微束等离子弧焊接和转移弧的稳定性取得了突破性进,展年
6、电流脉冲频率为微束等离子弧切割川二,一的脉冲等离子弧焊用于管道全位置焊接年交转移弧等离子弧流方波变极性等离子弧焊用于航天飞机的铝合金全燃料贮箱软等离子的焊接。弧堆焊小孔成形等离子弧焊接等离子弧切割电极图等离子工艺分类乡城禅工件场近来两种工艺方法皆采用同一种恒流电源。等离,它受到子弧最大的操作电流必须低于临界电弧电流“双弧”现象的限制。临界电流由喷嘴直径、喷嘴的压缩长度和压缩气,焊缝正面流量等因素决定通常喷嘴直径的临界值取决于根据焊接和切割零件板厚所确定的最高气流量。黝沁图显示出不同的工艺规范下各种等离子工艺工作状态焊缝反的分布。图小孔成形等离子弧焊示意图,电极补气·‘扩合
7、艇冷健︸任翻喷嘴饰厂、年代末,大直径喷嘴的软等离子弧堆焊也有了发展,它,可的阴极斑点的分布受控于保护气体的组分以实现堆焊的稀释率小于。各种,类型的等离子弧焊的发展史见图其研究阶段用虚,实线表示实,线表示际应用时期条带说明此种工艺已进入广泛应用时期。了等半徽束脉冲电弧式、枣徽挤离转气扁束主电弧电流尸子移月月,口,,目,公灭等接弧弧恒流方式一洲丫转软等离子离扮图不同的等离子工艺及其适用的板厚范围分布图移,姆弧反极性爵半蕊笔黔盔铝、小焊‘反极性一」。户归、瓦些魁丝了‘宴惫虚线半转移弧方式实线转移弧方式禹一一二二大电流等离子弧切割喷嘴
