什麼是穿孔等離子焊接

A. 等離子焊接的原理及特點

原理：等離子弧切割是一種常用的金屬和非金屬材料切割工藝方法。它利用高速、高溫和高能的等離子氣流來加熱和熔化被切割材料，並藉助內部的或者外部的高速氣流或水流將熔化材料排開直至等離子氣流束穿透背面而形成割口。

等離子弧的特點：

（1）能貴高度集中由於等離子弧有很高的導電性，能承受很大的電流密度，因而可以通過極大的電流，故具有極高的溫度；又因其截面很小,能量高度集中，所以一般等離子弧在噴嘴出口中心溫度達20000℃左右，而用於切割的等離子弧在噴嘴附近溫度可達30000℃左右。

（2）極大的溫度梯度由於等離子弧橫截面積很小(直徑一般小於3mm),從溫度最高的中心到溫度低的邊沿，溫度變化非常大，所以說其溫度梯度極大。

（3）具有很強的吹力等離子發生裝置內通入的常溫壓縮氣體，由於受到電弧的高溫而膨脹，使氣體壓力增高，能過噴嘴細孔的氣體流速甚至可超過聲速，故等離子體具有較強的沖擊力。

（4）良好的電弧穩定性由於等離子弧電離程度很高，所以放電過程穩定，弧柱呈圖柱形，挺直度好，使焊件受熱面積幾乎不變，當弧長變化時，電弧電壓和焊接電流變化都非常小。

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1、優點

由於等離子弧能量集中、溫度高、具有很大的機械沖擊力，並且電弧穩定，因而等離子弧切割具有以下優點：

(1)可以切割任何黑色和有色金屬等離子弧可以切割各種高熔點金屬及其他切割方法不能切割的金屬，如不銹鋼、耐熱鋼、鈦、鉬、鎢、鑄造鐵、銅、鋁及其合金。切割不銹鋼、鋁等厚度可達200mm以上。

(2)可切割各種非金屬材料採用非轉移型電弧時，由於工件不接電，所以在這種情況下能切割各種非導電材料，如耐火磚、混凝土、花崗石、碳化硅等。

(3)切割速度快、生產率高在目前採用的各種切割方法中，等離子切割的速度比較快,生產率也比較高。例如，切lOmm的鋁板，速度可達(200~300)m/h；切12mm厚的不銹鋼，割速可達(100-130)m/h。

(4)切割質量高等離子弧切割時，能得到比較狹窄、光潔、整齊、無粘渣、接近於垂直的切口，而且切口的變形和熱影響區較小,其硬度變化也不大。

2、缺點

（1）設備比氧一乙炔切割復雜、投資較大。

（2）電源的空載電壓較高，要注意安全。

（3）切割時產生的氣體會影響人體健康，所以操作時應注意通風。

B. 等離子弧焊的操作方法

等離子弧焊接的分類：
1．小孔型等離子弧焊
小孔型焊又稱穿孔、鎖孔或穿透焊。利用等離子弧能量密度大、和等離子流力強的特點，將工件完全熔透並產生一個貫穿工件的
小孔。被熔化的金屬在電弧吸力、液體金屬重力與表面張力相互作！用下保持平衡。焊槍前進時，小孔在電弧後方鎖閉，形成完全熔透『的焊縫。
穿孔效應只有在足夠的能量密度條件下才能形成。板厚增加：所需能量密度也增加。由於等離子弧能量密度的提高有一定限制，爵因此小孔型等離子弧焊只能在有限板厚內進行。
2.熔透型等離子弧焊
當離子氣流量較小、弧抗壓縮程度較弱時，這種等離子弧在焊接過程中只熔化工件而不產生小孔效應。焊縫成形原理和鎢極氫弧焊類似，此種方法也稱熔入型或熔蝕法等離子弧焊。主要用於薄板加單面焊雙面成形及厚板的多層焊。
3.微束等離子弧焊
15 ^30A以下的熔入型等離子弧焊接通常稱為微束等離子弧焊接。由於噴嘴的拘束作用和維弧電流的同時存在，使小電流的等離子弧可以十分穩定，現已成為焊接金屬薄箔的有效方法。為保證焊接質量，應採用精密的裝焊夾具保證裝配質量和防止焊接變形。工件表面的清潔程度應給予特別重視。為了便於觀察，可採用光學放大觀察系統。 可用的幾點優勢是：熔深較深、焊接速度快。與TIG 弧相比，它能焊透厚度達10mm的板材，但使用單道焊接技術時，通常將板材厚度限制在6mm內。通常的方法是使用有填充物的小孔，以確保焊道斷面的光滑（無齒邊）。由於厚度達到了15mm，要使用6mm厚的鈍邊進行V型接頭准備。也可使用雙道焊技術，在熔化方式下通過添加填充焊絲，自動生成第一和第二條焊道。
必須精確地平衡焊接參數、等離子氣流速度和填充焊絲的添加量（填入小孔）以維護孔和焊接熔池的穩定，這一技術只適用於機械化焊接。雖然通過使用脈沖電流，該技術能用於位置焊接，但它通常是用於對較厚的板材材料（超過3mm）進行高速平焊。進行管道焊接時，必須精確地控制溢出電流和等離子氣流速度以確保小孔關閉。

C. 什麼是等離子焊接

由於等離子電弧具有較高的能量密度，溫度及剛直性（能量密度可達10000到100000w/平方厘米，弧柱中心溫度可達18000—24000K以上，焰流速度可達300m/s以上），因此與一般電弧焊相比，等離子電弧具有下列優點：
1.能量密度大，電弧方向性強，融透能力強，在不開坡口，不加填充焊絲的情況下可一次焊透8至10mm厚的不銹鋼板，與鎢極氬弧焊相比，在相同的焊縫熔深情況下，等離子焊接速度要快得多。
2.焊縫質量對弧長的變化不敏感。這是由於等離子弧的形態接近圓柱形，發散角很小（約5度），且挺直性好，弧長變化對加熱斑點的面積影響很小，因此容易獲得均勻的焊縫形狀。若按鎢極氬弧焊的擴散角為90度，等離子焊擴散角為5度計算，電弧斷面變化20%時,鎢極氬弧焊的焊炬高度只允許變化±0.12mm,而等離子焊則可變化±1.2mm,這對保證焊縫成形和焊縫均勻性都十分有益。
3.鎢極縮在水冷銅噴嘴內部，不可能與工件接觸，因此可有效避免焊縫金屬產生夾鎢現象。另外，電弧攪動性好，熔池溫度高，有利於熔池內氣體的釋放。
4.等離子電弧由於壓縮效應及熱電離度較高，電流較小時仍很穩定。配用新型的電子電源，焊接電流可以小到0.1A，這樣小的電流也能達到電弧穩定燃燒，因此特別適合焊接微型緊密零件。
5.焊縫的深寬比大,熱影響區小,適合焊接某些可焊性差的材料和雙金屬等。
6.可以產生穩定的小孔效應，通過小孔效應，正面施焊的時候可以獲得良好的單面焊雙面成型。
7.焊接成本低，與一般氬弧焊相比，可省電1/3～1/2,省氣1/2～2/3，且在焊接厚度較小的情況下，無需填絲。
補充：
藉助水冷噴嘴對電弧的拘束作用，獲得較高能量密度的等離子弧進行焊接的方法，叫等離子弧焊。等離子弧焊是一種不熔化極電弧焊，是利用電極和焊件之間的壓縮電弧(轉移電弧)來實現焊接的。所用的電極通常是鎢極，產生等離子弧的等離子氣寧可用氬氣、氮氣、氦氣或其中兩者之混合氣，同時還通過噴嘴用惰性氣體保護。焊接時可以外加填充金屬，也可以不加填充金屬。

等離子弧焊焊接時，由於其電弧挺直，能量密度大，因而電弧穿透力強。等離子弧焊焊接時產生的小孔效應，對於一定厚度范圍內的大多數金屬可以進行Ⅰ形坡口對接，並能保證熔透和焊縫均勻一致。因此，等離子弧焊的生產率高、焊縫質量好。但等離子弧焊設備
(包括噴嘴)比較復雜，對焊接參數的控制要求較高。

鎢極惰性氣體保護焊可焊接的絕大多數金屬，均可採用等離子弧焊焊接。與之相比，對於1mm以下的極薄金屬的焊接，用等離子弧焊較易進行。

D. 等離子弧焊的種類

等離子弧有兩種工作方式。一種是「非轉移弧」，電弧在鎢極與噴嘴之間燃燒，主要用於等離子噴鍍或加熱非導電材料。
另一種是「轉移弧」，電弧由輔助電極高頻引弧後，電弧燃燒在鎢極與工件之間，用於焊接。形成焊縫的方式有熔透式和穿孔式兩種。前一種形式的等離子弧只熔透母材，形成焊接熔池，多用於0.8～3毫米厚的板材焊接；後一種形式的等離子弧只熔穿板材，形成鑰匙孔形的熔池，多用於 3～12毫米厚的板材焊接。此外，還有小電流的微束等離子弧焊，特別適合於0.02～1.5毫米的薄板焊接。
等離子弧焊接屬於高質量焊接方法。焊縫的深/寬比大，熱影響區窄，工件變形小，可焊材料種類多。特別是脈沖電流等離子弧焊和熔化極等離子弧焊的發展，更擴大了等離子弧焊的使用范圍。
等離子弧焊與TIG焊十分相似，它們的電弧都是在尖頭的鎢電極和工件之間形成的。但是，通過在焊炬中安置電極，能將等離子弧從保護氣體的氣囊中分離出來，隨後推動等離子通過孔型良好的銅噴管將弧壓縮。通過改變孔的直徑和等離子氣流速度，可以實現三種操作方式：
1、微束等離子弧焊：30A以下的熔透型等離子弧焊
是指電流在30A以下的熔透型等離子弧焊，通常稱為微束等離子弧焊。為了保證小電流等離子弧的穩定，一般採用混合型等離子弧。主要用於超薄件的焊接。
2、熔透型等離子弧焊：15～200A
它是採用較小的焊接電流和較小的離子氣流量，等離子弧在焊接過程中只熔化焊件不產生小孔效應，焊接方法與鎢極氬弧焊很相似，焊接時可以不添加金屬，主要用於薄板（0.5～2.5mm）的焊接。
3、穿透型等離子弧焊：100～300A
又稱穿孔型焊接法，通過增加焊接電流和等離子氣流速度，可產生強有力的等離子束，利用它溫度高、能量密度強、穿透力強的特點，焊接時等離子弧把焊件完全熔透並在等離子流量的作用下形成一個穿透焊件的小孔（小孔背面露出等離子弧），形成了正反面都有波紋的焊縫，即所謂的「小孔效應」，焊接時一般不加金屬。適用於3～8mm的不銹鋼、12mm以下的鈦合金、2～6mm低碳鋼低合金鋼以及銅、黃銅和鎳及鎳合金的焊接。
電源
使用等離子弧焊時，通常採用直流電流和垂降特性電源。由於從特別的焊炬排列方式和各自分離的等離子、保護氣流中獲得了獨特的操作特性，可在等離子控制台上增加一個普通的TIG電源，還可以使用特別組建的等離子系統。採用正弦波交流電時，不容易使等離子弧穩定。當電極和工件間距較長且等離子被壓縮時，等離子弧很難發揮作用，而且，在正半周期內，過熱的電極會使導電嘴變成球形，從而干擾弧的穩定。
可使用專用的直流開關電源。通過調節波形的平衡來減少電極正極的持續時間，使電極得到充分冷卻，以維護尖頭導電嘴形狀，並形成穩定的弧。
起弧
雖然等離子弧是通過採用高頻產生的，但它首先是在電極和等離子噴嘴之間形成的。該維弧被裝在焊炬中，需要焊接時，再將它轉移到工件上。與在焊縫間保持的維弧相同，維弧系統能確保穩定的起弧，這避免了對產生電子干涉的高頻的需要。
電極
用於等離子過程使用的是含2%氧化釷的鎢電極和銅的等離子噴嘴。與TIG焊使用的導電嘴不同，在等離子過程中，對電極導電嘴的直徑要求不那麼嚴格，但壓縮角須保持在30°～60°左右。等離子噴嘴孔的直徑是很重要的，在相同的電流強度和等離子氣流速度下，孔直徑太小會導致噴嘴被過度腐蝕甚至熔化。在工作電流下，需要謹慎使用直徑過大的等離子噴嘴。
註：孔的直徑過大，可能會對弧的穩定及孔的維護造成困難。
氣體
通常等離子氣體的組合氣體是氬氣，並含有2%～5%的氬氣作為保護氣體。氦氣也能用做等離子氣體，但由於它溫度較高，會降低噴嘴的電流上升率。氫氣含量越少，進行小孔型等離子焊接就越困難。

E. 等離子焊接原理及特點

原理：等離子弧切割是一種常用的金屬和非金屬材料切割工藝方法。它利用高速、高溫和高能的等離子氣流來加熱和熔化被切割材料，並藉助內部的或者外部的高速氣流或水流將熔化材料排開直至等離子氣流束穿透背面而形成割口。

特點：

（1）微束等離子弧焊可以焊接箔材和薄板。

（2）具有小孔效應，能較好實現單面焊雙面自由成形。

（3）等離子弧能量密度大，弧柱溫度高，穿透能力強，實現10～12mm厚度鋼材不開坡口焊接，能一次焊透雙面成形，焊接速度快，生產率高，應力變形小。

（4）設備比較復雜，氣體耗量大，組對間隙、對工件的潔凈要求嚴格，只宜於室內焊接。

(5)什麼是穿孔等離子焊接擴展閱讀：

等離子弧焊接屬於高質量焊接方法。焊縫的深/寬比大，熱影響區窄，工件變形小，可焊材料種類多。特別是脈沖電流等離子弧焊和熔化極等離子弧焊的發展，更擴大了等離子弧焊的使用范圍。

等離子弧焊與TIG焊十分相似，它們的電弧都是在尖頭的鎢電極和工件之間形成的。但是，通過在焊炬中安置電極，能將等離子弧從保護氣體的氣囊中分離出來，隨後推動等離子通過孔型良好的銅噴管將電弧壓縮。

按電源連接方式的不同，等離子弧有非轉移型、轉移型和聯合型三種形式。

（1）非轉移型等離子弧 鎢極接電源負端，噴嘴接電源正端，等離子弧體產生在鎢極與噴嘴之間，在等離子氣體壓送下，弧柱從噴嘴中噴出，形成等離子焰。

（2）轉移型等離子弧 鎢極接電流負端，焊件接電流正端，等離子弧產生在鎢極和焊件之間。因為轉移弧能把更多的熱量傳遞給焊件，所以金屬焊接、切割幾乎都是採用轉移型等離子弧。

（3）聯合型等離子弧 工作時非轉移弧和轉移弧同時並存，故稱為聯合型等離子弧。非轉移弧起穩定電弧和補充加熱的作用，轉移弧直接加熱焊件，使之熔化進行焊接。主要用於微束等離子弧焊和粉末堆焊。

F. 哪位大神知道離子焊是什麼謝謝

等離子弧焊，是指利用等離子弧高能量密度束流作為焊接熱源的熔焊方法。等離子弧焊接具有能量集中、生產率高、焊接速度快、應力變形小、電孤穩定且適宜焊接薄板和箱材等特點，特別適合於各種難熔、易氧化及熱敏感性強的金屬材料(如鎢、鉬、銅、鎳、鈦等) 的焊接。[1]
氣體由電弧加熱產生離解，在高速通過水冷噴嘴時受到壓縮，增大能量密度和離解度，形成等離子弧。它的穩定性、發熱量和溫度都高於一般電弧，因而具有較大的熔透力和焊接速度。形成等離子弧的氣體和它周圍的保護氣體一般用純氬。根據各種工件的材料性質，也有使用氦、氮、氬或其中兩者混合的混合氣體的。

G. 請問什麼是等離子弧焊

等離子弧焊，顧名思義就是以等離子弧為熱源的焊接方法。氣體由電弧加熱產生離解，在高速通過水冷噴嘴時受到壓縮，增大能量密度和離解度，形成等離子弧。它的穩定性、發熱量和溫度都高於一般電弧，因而具有較大的熔透力和焊接速度。形成等離子弧的氣體和它周圍的保護氣體一般用氬。根據各種工件的材料性質，也有使用氦或氬氦、氬氫等混合氣體的。 廣泛用於工業生產，特別是航空航天等軍工和尖端工業技術所用的銅及銅合金、鈦及鈦合金、合金鋼、不銹鋼、鉬等金屬的焊接，如鈦合金的導彈殼體，飛機上的一些薄壁容器等。

H. 什麼是貫穿焊接

貫穿焊接是利用小孔效應實現等離子弧焊的方法稱穿透型等離子焊接，亦稱小孔焊接法。
其原理是：焊接時適當地配合電流、離子氣流及焊接速度3個工藝參數，
等離子弧將會穿透整個工件厚度，形成一個貫穿工件的小孔，焊槍前進時，
在小孔前沿的熔化金屬沿著等離子弧柱流到小孔後邊並逐漸凝固成焊縫，