图3.7.4 等离子弧焊接喷嘴的形状
(a) 圆柱单孔型 (b) 圆柱三孔型 (c) 收敛扩散单孔型 (d) 收敛扩散三孔型 (e) 带压缩段的收敛扩散三孔型
表3.7.3 各种直径的喷嘴所许用的电流 直径/mm 许用电流/A 0.6 ?5 0.8 1?25 1.2 20?60 1.4 30?70 2.0 40?100 2.5 ?140 2.8 ?180 3.0 ?210 3.2 ?240 3.5 ?300 表3.7.4 喷嘴的孔道比及压缩角 喷嘴孔径d/mm 0.6?1.2 1.6?3.5 孔径比l/d 2.0?6.0 1.0?1.2 压缩角? 25?45 60?90 等离子弧类型 联合型电弧 转移型电弧 表3.7.5 不同直径棒状电极的许用电流 电极直径/mm 0.25 0.50 1.0 1.6 电流范围/A <15 5?20 15?80 70?150 电极直径/mm 2.4 3.2 4.0 5.0?9.0 电流范围/A 150?250 250?400 400?500 500?1000 7.3 强流（大电流）等离子弧焊机
7.3.1 强流等离子焊的工艺特点
强流等离子焊机通常采用穿孔法焊接工艺进行焊接。通过选择较大的焊接电流及等离子流，焊接工件被完全熔透并在等离子流力的作用下形成一个贯穿工件的小孔，熔化金属被排挤在小孔周围。随着等离子弧在焊接方向移动，熔化金属沿电弧周围熔池壁向熔池后方移动并结晶成焊缝，而小孔随着等离子弧向前移动。这种小孔焊接工艺是特别适用于单面焊双面成形；焊接1?8mm厚的不锈钢、1?7mm厚的碳钢以及1?10mm厚的钛合金时，可不开坡口、不加垫板、不加填充金属，一次实现双面成形。
强流等离子焊机也可采用熔入法焊接工艺进行焊接，这种焊接工艺与TIG焊相似。
7.3.2 强流等离子焊机的技术参数
表3.7.6为几种强流等离子焊机的技术参数。
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7.3.3穿孔型等离子焊的焊接规范的选择
穿孔型等离子弧焊接的工艺参数主要有：等离子气种类及流量、保护气种类及流量、焊接电流、电弧电压、焊接速度等。焊接时总是根据板厚或熔透要求首先选定焊接电流。为了形成稳定的穿孔效应，等离子气应有足够的流量，并且要与焊接电流、焊接速度适当匹配。可参照表3.5.7选择穿孔型等离子弧焊焊接规范。
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表3.7.6 几种强流等离子焊机的技术参数 型号 产品名称 弧焊电源输入电压/V 空载电压/V 工作电压/V 控制箱输入电压/V 电流调节范围/A 额定电流/A 负载持续率/% 电极直径/mm 填充焊丝直径/mm 焊接速度/(m?h-1) 送丝速度/(m?h-1) 保护气预通时间/s 保护气滞后时间/s 离子气流衰减时间/s 等离子气流量/(L ?min-1) 保护气体流量/(L ?min-1) 冷却水流量/(L ?min-1) 外形尺寸 /mm 电源 控制箱 LH-30 自动等离子弧焊机 380 70 220 60?300 300 60 2?4.5 0.8?1.2 8?100 20?180 2?4 8?16 1?15 >6.67 26.67 ?3 650?455?933 650?440?1280 LHG-300 自动等离子弧焊机 380 70 25?40 220 40?360 300 60 5.5 0.8?1.2 6?120 25?200 >4 465?680?870- 700?480?1610 Plasmaweld 202 Plasmaweld 502 Plasmaweld 255AC/DC 逆变式等离子弧焊机 400 70?90 5?250 250 50 3?30 510?295?555 659?583?1824 AWS-2000 微机控制的等离子弧焊机 208?240 25（80%额定电流下） 2?300 300 100 可通过计算机程序进行控制；该系统匹配机械式焊枪摆动装置、多轴行走连动系统、数据采集系统、保护气/等离子气流量控制器等 可控硅整流式等离子弧焊机 230/400/500 70?90 5?220 220 35 950?520?870 230/400/500 70?90 6?400 400 35 1060?620?885 8
表3.7.7 穿孔型等离子弧焊焊接规范 焊件材料 低碳钢 低合金钢 板厚/mm 3.175 4.168 6.35 2.46 3.175 不锈钢 4.218 6.35 12.7 3.175 4.218 钛合金 10.0 12.7 14.2 铜 黄铜 2.46 2.0 3.175 3.175 6.35 6.4 焊接速度/(mm?min-1) 304 254 354 608 712 358 354 270 608 329 254 254 178 254 508 358 250 电流/A 185 200 275 115 145 165 240 320 185 175 225 270 250 180 140 200 200 250 195 电压/V 28 29 33 30 32 36 38 26 21 25 38 36 39 28 25 27 30 30 30 种类 Ar Ar Ar Ar+5%H2 Ar+5%H2 Ar+5%H2 Ar+5%H2 Ar Ar Ar 75%He+ Ar 50%He+ Ar 50%He+ Ar Ar Ar Ar Ar+5%H2 Ar+5%H2 Ar 气体流量/(l?h-1) 离子气 364 336 420 168 280 364 504 224 504 896 756 840 280 224 280 280 280 228 保护气 1680 1680 1680 980 980 1260 1400 1680 1680 1680 1680 1680 1680 1680 1680 1200 1200 1320 坡口形式 I I I I I I I I I I I I V I I I I I I 镍 锆 7.4 微束等离子弧焊机
7.4.1微束等离子弧焊的特点
微束等离子焊接是一种小电流（通常小于30A）熔入型焊接工艺，为了保持小电流时电弧的稳定，通常采用联合型电弧，即焊接时存在两个电弧，一个是燃烧于电极与喷嘴之间的非转移弧，另一个为燃烧于电极与焊件间的转移弧。前者起着引弧和维弧作用，使转移弧在电流小至0.5A时仍非常稳定；后者用于熔化工件。与钨极氩弧焊相比，微束等离子焊的优点是：
1) 可焊更薄的金属，最小可焊厚度为0.01mm;
2) 弧长在很大的范围内变化时，也不会断弧，并能保持柱状特征； 3) 焊接速度快、焊缝窄、热影响区小、焊接变形小。
7.4.2微束等离子弧焊机的技术参数
典型的国产微束等离子弧焊机的技术参数见表3.7.8。 7.4.3 微束等离子弧焊的焊接工艺参数的选择 常用的微束等离子弧焊焊接工艺参数见表3.7.9。
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表3.7.8典型国产微束等离子焊机的技术参数 型号 电源输入电压/V 空载电压/V 电流调节范围/A 焊接 维弧 焊接 维弧 LH6 380 176 176 0.5?6 1.8 6 1.1 0.08?0.3 1.25?6.7 0.25 1100?560?1300 250 WLH-10 220 90 LH-16A 220 60 LH-20 220 120 100 0.1?20 3 20 0.1?0.2 1 10 0.5 640?460?780 540?340?1060 10
LH-30 380 75 135 1?30 2 30 2.82 60 0.1?1 1 5 1?6 1 10 0.5 390?360?225 44 LH3-16 380 50 140 脉冲电流:0.2?18A基值电流:0.2?18A 脉冲频率:1?20Hz 占空比:25%?75% 16 1.2 60 0.05?5 0.4?4 0?7 1500?650?1600 33 90(直流)， 100(交流) 95 0.5?10 1.5?2 10 1.5 60 0.05?1.1 0.3?2.5 5 0.1?0.5 Ar:0.2?4,H2:0.1?0.5 1150?520?1150 150 0.2?16 1.5 16 60 0.1?1 600?400?500 85 额定焊接电流/A 电源容量/kVA 负载持续率/% 焊接厚度/mm 工件转速/(r?min-1) 保护气体预通时间/s 保护气体滞后时间/s 电流衰减时间/s 等离子气流量/(L ?min-1) 保护气流量/(L ?min-1) 冷却水流量/(L ?min-1) 外形尺寸 /mm 电源 控制箱 工作台 电源 质量/kg 控制箱 工作台
等离子弧焊设备.doc
