不锈钢等离子弧焊试验研究(4)
1.3.2MIG/MAG焊接
这是一种自动气体保护电弧焊接方法.在这种方法中，电弧在保护气体屏蔽下在电流载体金属丝和工件之间烧接。机器送入的金属丝作 为焊条，在自身电弧下融化。由于MIG/MAG焊接法的通用性和特殊性的优点，至今她仍然是世界上最为广泛的焊接方法.它使用于钢、非合金钢、低合金钢和 高合金为基的材料。这使得它成为理想的生产和修复的焊接方法。当焊接钢时，MAG可以满足只有0.6mm厚的薄规格钢板的要求。这里使用的保护气体是活性 气体，如二氧化碳或混合气体.唯一的限制是当进行室外焊接时，必须保护工件不受潮，以保持气体的效果。
1.3.3TIG焊接
电弧在难熔钨电焊丝和工件之间产生。这里使用的保护气体是纯氩气，送入的焊丝不带电.焊丝既可以手送，也可以机械送.也有一些特定用途不需要送入焊丝。被焊接的材料决定了是采用直流电还是交流电.采用直流电时，钨电焊丝设定为负极.因为它有很深的焊透能力，对于不同种类的钢是很合适 的，但对焊缝熔池没有任何“清洁作用”。
TIG焊接法的主要优点是可以焊接大材料范围广。包括厚度在0.6mm及其以上的工件，材质包括合金钢、铝、镁、铜及其合金、灰口铸铁、普通干、各种青铜、镍、银、钛和铅。主要的应用领域是焊接薄的和中等厚度的工件，在较厚的截面上作为焊根焊道使用。
1.3.4等离子弧焊
等离子弧焊接的实质是利用能压缩电弧的等离子弧枪，使电弧通过枪体结构的机械压缩、热收缩和电磁收缩效应而产生一种高度压缩、高度电离和能量集中的等离子弧。目前，等离子弧焊接方法有：小孔型焊接，熔透型焊接和微弧焊接及脉冲等离子弧焊接等。等离子弧焊具有能量密度高、线能量大、效率高的特点，是一种高效的焊接方法[12][13]。
1.4等离子弧焊简介
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。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。
等离子弧焊[14-20]是在钨极氢弧焊的基础上发展起来的一种焊接方法。钨极氢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。经压缩的电弧其能密度更为集中，温度更高。
等离子弧能量密度可达10000～100000W/cm2，比自由电弧高，其温度可达18000～24000K，也高出自由电弧很多。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。由于等离子弧弧柱温度高，能量密度大，因而对焊件加热集中，熔透能力强,在同样熔深下其焊接速度比焊高,故可提高焊接生产率。此外，等离子弧对焊件的热输人较小，焊缝截面形状较窄，深宽比大，呈“酒杯”状。热影响区窄，其焊接变形也小。由于钨极内缩到喷嘴孔道里，可以避免钨极与工件接触，消除了焊缝夹钨缺陷。同时喷嘴至工件距离可以变长，焊丝进人熔池容易。
等离子焊接系统包括焊接电源、焊枪、拖罩、专用制冷水箱、气路装置等部分。等离子焊接时产生等离子电弧并用以进行焊接的工具称为等离子焊枪。焊枪的结构、制造的精度、制造的工艺等均会影响等离子焊枪的性能，也决定了等离子焊接施焊工艺的难度。等离子焊接时，钨极一定要与喷嘴同心，内缩量可以自由调节是一把好等离子焊枪必须具备的能力。等离子焊枪喷嘴尺寸、孔径大小、结构形式也是影响焊接效果的重要因素。孔径尺寸根据板厚及焊接电流来决定。焊枪的冷却能力也是衡量等离子焊枪好坏的重要指标。由于等离子弧温度高，所以喷嘴冷却效果的好坏，直接影响焊接过程中能量的稳定性，即能否产生稳定的等离子电弧，从而影响到焊接效果，所以焊枪的喷嘴、钨极夹必须得到充分的冷却。鉴于此，等离子焊接一定要配置专用的制冷水箱，提供恒定的水温。等离子气流量的大小，直接影响焊接能量。在焊接过程中，提供稳定的等离子气流量至关重要，因而一般的流量表满足不了等离子焊接需要，所以等离子焊接应配置高精度的等离子气表，其精度为0.01L/min。
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