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等离子弧焊接方法

出处:按学科分类—工业技术 北京工业大学出版社《特种加工手册》第265页(1685字)

等离子弧焊接国际统称为PAW(plasma arc welding).

焊接电流小于30A(国内外也有称16A以下),故称为微束等离子弧焊,微束等离子弧焊时都采用联合型唬由于微束等离子弧呈截面很小的针状,所以又称针状电唬精细接头一般都采用微束等离子弧焊接.

厚3mm左右的板材,可以采用非转移弧的等离子弧焊接,大厚度板材,都采用转移弧的等离子弧焊接,图5-8是典型的等离子弧焊枪结构.

图5-8 典型等离子弧焊枪结构

1—喷嘴;2—保护套外环;3、4、6—密封垫圈;5—下枪体;7—绝缘柱;8—绝缘套;9—上枪体;10—电极夹头;11—套管;12—小螺母;13—胶木套;14—钨极

5.3.1.1 脉冲等离子弧焊

与GTAW相同,将焊接电流调制成基值电流和脉冲(峰值)电流,基值电流起维弧及预热工件的作用,脉冲等离子弧焊拓宽了焊接工艺参数的调节范围,因此也拓宽了焊接适用范围.

5.3.1.2 熔化极等离子弧焊

系一种等离子弧与熔化极气体保护电弧组合的方法,与等离子弧焊方法相比,它的优点是:由于焊丝受等离子弧预热,熔化功率大;熔化功率和工件上的热输入可以单独调节;适合于焊铝,因为熔化极焊丝可以直流反接,达到去除工件表面氧化膜的作用;焊接速度快.

熔化极等离子弧焊有两种基本方式,即水冷喷嘴式和钨极式,如图5-9所示.

图5-9 熔化极等离子弧焊原理

(a)水冷喷嘴式;(b)和(c)钨极式

水冷喷嘴式在工业上最常使用,水冷喷嘴和工件接一电源,采用直流反极性,由于喷嘴直接水冷,因此可以承受大电流,喷嘴和工件之间燃烧等离子唬枪体中间作为一极的熔化极,在熔化极和工件之间接另一平特性电源,熔化极电弧在等离子弧中间燃烧,熔化极在进入熔池前,受到等离子弧的预热,所以熔敷率很高,可以提高焊接速度,特别适宜于堆焊.

这种方法的引弧方式有两种,第一种方式:焊丝接触工件,短路引弧后回抽至一定高度,电弧区的气体得到电离,等离子弧被引燃,熔化极(焊丝)又下送,这种方式的缺点是接触引弧时有飞溅,第二种方式:借助高频高压先引燃等离子唬再下送焊丝引燃熔化极电唬这种方式不会产生飞溅,但是需要高频高压发生器.

钨极式是在枪体内的钨极和工件之间接一下降特性电源,采用直流正极性,中间的焊丝与工件接另一平特性电源,引弧方式与水冷喷嘴式相同,在喷嘴与工件之间还可接另一下降特性电源[图5-9(c)],用以加热工件,有助于焊接导热好的材料.

5.3.1.2热丝等离子弧焊

热丝等离子弧焊与热丝钨极氩弧焊类似,也适宜于堆焊,其原理见图5-10,由于等离子弧热量大,单丝输送的熔敷率不够,一般都采用双丝或多丝输送,填充焊丝与焊接电源无电的联接,两根填充焊丝与一平特性交流电源构成电回路,预热后送入熔池由等离子弧熔化,交流电源可以防止磁偏吹现象.

图5-10 热丝等离子弧焊原理

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