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等离子切割技术
目录
等离子弧的产生,特点和类型
01
等离子气体的作用和选择
02
等离子切割规范
03
等离子切割的安全规范
04
等离子切割是利用高温(13000-33000K),高速(300-1000m/s)等离子弧来切割金属的方法,是将金属局部迅速融化,同时利用压缩气流的机械冲刷力将融化金属冲掉,形成切割的过程
等离子电弧的形成是由于特殊装置将普通电弧压缩,使其能量高度集中而形成。
主要优点
切割速度快,质量好,热影响区及变形小
等离子电弧的产生与特点

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一般的焊接电弧未受到外界的压缩,称为自由电弧。自由电弧中的气体电离是不充分的,能量不能高度集中。如果对自由电弧强迫压缩(压缩效应),使弧柱中的气体几乎达到全部电离状态的电弧,称为等离子弧。等离子弧的产生原理如图所示,即先通过高频振荡器激发气体电离形成电弧,然后在压缩效应作用下,形成等离子弧。大约在1万度的时候,物质可以完全电离而达到等离子态
等离子切割分类
按照等离子工作气体的不同,可将等离子切割方法分为:
等离子氧气切割
等离子氮气切割
等离子空气切割
等离子氩气-空气切割
不同的切割方法由于其使用的工作介质的物、化性质的差异,因而具有不同的应用场合
三种压缩效应
机械压缩效应
1
热压缩效应
2
电磁压缩效应
3
热压缩效应
在喷嘴细孔中电弧周围通常有高温的高速气流,不断地将弧柱的热量带走,使得弧柱边缘层的温度下降,边缘层的气体电离度也急剧下降,从而失去导电能力,这就迫使弧柱变细,这种效应称为热压缩效应
机械压缩效应
强迫自由电弧通过喷嘴的细孔,使得弧柱直径被迫缩小
电磁压缩效应
弧柱中的带电离子流看成是无数根平行的通电导体,导体自身的磁场所产生的磁力使得导体相互吸引,由于弧柱中心的电流密度很高,这种作用十分显著,已被机械压缩的弧柱由于这种相互吸引而进一步收缩,这种压缩称为电磁压缩效应
等离子弧的特点
温度高、能量高度集中等离子弧的导电性高,承受的电流密度大,因此温度极高(弧柱中心温度18000~24000K),并且截面很小,能量密度高度集中。
电弧挺度好、燃烧稳定自由电弧的扩散角度约为45°,而等离子弧由于电离程度高,放电过程稳定,在“压缩效应”作用下,其扩散角仅为5°。故电弧挺度好,燃烧稳定。
具有很强的机械冲刷力等离子弧发生装置内通入常温压缩气体,由于受到电弧高温加热而膨胀,使气体压力大大增加,高压气流通过喷嘴细通道喷出时,可达到很高的速度甚至可超过声速,所以等离子弧有很强的机械冲刷力。