等离子弧焊设备组成及参数选择

等离子弧焊设备组成及参数选择

手工等离子弧焊接设备由焊接电源、焊枪、控制系统、供气系统和水路系统等部分组成，其外部线路连接如图11-4所示。

一、焊接电源

一般采用具有垂直下降外特性或陡降外特性的弧焊电源，一般不采用交流电源，只采用直流电源，并采用正极性接法。与钨极氩弧焊相比，等离子弧焊所需的电源空载电压较高。采用氩气作等离子气时，空载电压应为60~85V;当采用氩气和氢气或氩气与其他双原子的混合气体作等离子气时，电源空载电压应为110～120V。

二、焊枪

焊枪是等离子弧焊设备中的关键组成部分（又称为等离子弧发生器），对等离子弧的性能及焊接过程的稳定性起着决定性作用。焊枪安装与使用是否正确，直接影响焊枪的使用性能和寿命、焊接过程稳定性以及焊缝成形质量等。

三、控制系统

控制系统的作用是控制焊接设备的各个部分按照预定的程序进入、退出工作状态。整个设备的控制电路通常由高频发生器控制电路、送丝电动机拖动电路、焊接小车或专用工装控制电路以及程控电路等组成。程控电路控制等离子气预通时间、等离子气流递增时间、保护气预通时间、高频引弧及电弧转移、焊件预热时间、电流衰减熄弧、延迟停气等。

四、供气系统

等离子弧焊接设备的气路系统较复杂，由等离子气路、正面保护气路及反面保护气路等组成，而等离子气路还必须能够进行衰减控制。为此，等离子气路一般采用两路供给，其中一路可经气阀放空，以实现等离子气的衰减控制。采用氩气与氢气的混合气体作等离子气时，气路中最好设有专门的引弧气路，以降低对电源空载电压的要求。

五、水路系统

由于等离子弧的温度在10000℃以上，为了防止烧坏喷嘴并增加对电弧的压缩作用，必须对电极及喷嘴进行有效的水冷却。冷却水的流量不得小于3 L/min，水压不小于0.15~0.2MPa。水路中应设有水压开关，在水压达不到要求时，切断供电回路。

六、 等离子弧焊工艺参数选择

1.离子气流量

当喷嘴孔径确定后，离子气流量大小视焊接电流和焊接速度而定。离子气流量直接影响熔透能力，为了形成稳定的小孔效应，必须有足够的离子气流量。

2.焊接电流

焊接电流由板厚和熔透要求来确定。电流过小不产生小孔效应;电流过大则小孔过大，会使熔池金属下坠，还会引起双弧现象。

3.焊接速度

焊接速度也是影响小孔效应的重要参数。其他条件一定时、焊接速度过慢，会导致焊件过热，背面焊缝金属容易下陷等缺陷;焊接速度增加，焊件热输入减小，小孔直径减小，甚至消失。

4.喷嘴到焊件的距离

喷嘴到焊件的距离一般保持在3~5mm 范围内。距离过大会使熔透能力降低;距离过小将影响操作过程中对熔池的观察，并容易造成飞溅物沾污喷嘴。

5.保护气流量

保护气流量应与离子气流量有一个适当的比例，否则会导致气流紊乱，影响电弧稳定和保护效果。小孔型焊接保护气流量一般在15～30L/min 范围内。