空氣等(deng)離子弧(hu)切(qie)割有單一空氣式和(he)復(fu)合式兩種形式。其切(qie)割原理和(he)割槍如圖(tu)6-14所示。

一(yi)、單一(yi)式空(kong)氣等離(li)子(zi)弧切(qie)割工藝

  它是利用空(kong)氣壓(ya)縮機提供(gong)的壓(ya)縮空(kong)氣作(zuo)為工作(zuo)氣體的等(deng)離(li)子弧(hu)(hu)切(qie)割(ge)(ge)法(fa)。這(zhe)種形式(shi)的空(kong)氣等(deng)離(li)子弧(hu)(hu)切(qie)割(ge)(ge)的成本低，氣體來源方(fang)便(bian)。壓(ya)縮空(kong)氣在電弧(hu)(hu)中加熱(re)后分解和電離(li)，生成的氧與(yu)切(qie)割(ge)(ge)金屬產生化(hua)學(xue)放熱(re)反應，加快(kuai)了(le)切(qie)割(ge)(ge)速度。充分電離(li)的空(kong)氣等(deng)離(li)子體的熱(re)焓值高(gao)，因而電弧(hu)(hu)能量大，與(yu)一般等(deng)離(li)子弧(hu)(hu)切(qie)割(ge)(ge)相比，其切(qie)割(ge)(ge)速度快(kuai)，特別適(shi)合(he)切(qie)割(ge)(ge)30mm以下的不銹鋼(gang)、碳鋼(gang)、鋁(lv)及(ji)其他材料。

  幾種國產空氣等離子弧切割機的技術參數見表6-16。

  這種(zhong)切割(ge)方法(fa)的(de)(de)電極受到強烈的(de)(de)氧化腐蝕(shi)，導致電極損耗嚴重，所以不能采用(yong)通常的(de)(de)純(chun)鎢電極或(huo)氧化鎢電極。一般(ban)(ban)采用(yong)銅座中鑲嵌的(de)(de)純(chun)鋯或(huo)純(chun)鉿(jia)電極。即使采用(yong)純(chun)鋯或(huo)純(chun)鉿(jia)電極，它們的(de)(de)工作壽命(ming)一般(ban)(ban)也只有5～10h，就得更換新(xin)的(de)(de)電極。

  表6-17列出了空氣等離子弧切割不銹鋼板的工藝參數。

  空(kong)氣等離子(zi)(zi)弧除能切(qie)割(ge)不(bu)銹鋼板外，還(huan)可(ke)以對不(bu)銹鋼焊(han)縫進行清根(gen)。等離子(zi)(zi)弧清根(gen)是利(li)用高能量等離子(zi)(zi)弧將金屬熔(rong)化，然后由離子(zi)(zi)氣體吹走熔(rong)化金屬，意圖形成一個較(jiao)為光滑的清根(gen)表面，其表面無滲碳現象，不(bu)需要打磨(mo)，可(ke)直接施焊(han)。

 浙江至德鋼業有限公司曾在04Cr13Ni5Mo馬氏體不銹鋼板上進行試驗，取樣尺寸為200mm×80mm×40mm板材，分別用空氣等離子弧和機械加工開V形坡口，取相同的焊接材料和焊接參數施焊，進行對接裂紋試驗。試驗結果表明：用兩種方法加工的坡口，在室溫下均出現少量的斷面裂紋；試樣進行50℃預熱、焊接，均沒有出現裂紋。說明用空氣等離子弧開坡口對焊接接頭的焊接均無不良影響。切割用的等離子弧具有能量非常集中、弧短和弧硬的特點。用它來清根，弧柱經過之處有深而窄的溝槽，但很難清理出光滑表面，這是由于弧硬的原因；假若等離子弧太軟又會導致噴嘴的壓縮效應不好。由于不銹鋼熔化金屬的流動性差，加之其導熱性又差，造成切口底部過熱，切口中內殘留的未吹走熔化金屬就與切口下部熔合成一體，冷凝固后形成很難清除的熔瘤。為此，該公司技術人員經過多次摸索探討，研制了一種合適的噴嘴，使等離子弧的軟硬程度適中，能維持足夠的弧長，便于清根。這樣，等離子弧既有較高的清根效率又有較高的電弧穩定性；同時又可以得到較光滑的切割表面，也不會產生焊瘤且易清除熔渣。

二、復合式空(kong)氣等離子弧切割(ge)工藝

  復(fu)合式(shi)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)等離子弧切割的(de)(de)原理是(shi)采(cai)用內外(wai)二層噴嘴，內噴嘴內通入常用的(de)(de)工作(zuo)氣(qi)(qi)(qi)體，外(wai)噴嘴內通入壓(ya)縮空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)。這種切割方(fang)法的(de)(de)優點在(zai)于：一方(fang)面利(li)用壓(ya)縮空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)在(zai)切割區進(jin)行化學放熱反應，提(ti)高切割速度(du)：另(ling)一方(fang)面又(you)避(bi)免(mian)了空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)與電(dian)極(ji)的(de)(de)直接(jie)接(jie)觸，以減少電(dian)極(ji)的(de)(de)損(sun)耗，可采(cai)用純鎢(wu)(wu)或鈰鎢(wu)(wu)（錸鎢(wu)(wu)）作(zuo)為(wei)電(dian)極(ji)。