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何為數(shù)控等離子切割機(jī)的等離子電源

最近總能碰到一些采購數(shù)控等離子切割機(jī)的公司在采購時(shí)把數(shù)控等離子切割機(jī)同等離子電源搞混，致使在采購的時(shí)候沒有采購等離子電源，等數(shù)控等離子切割機(jī)到廠家安裝時(shí)不能正常工作，耽擱工作進(jìn)度，今天武漢拓晟科技有限公司有這詳細(xì)給大家解釋一下何為等離子切割機(jī)的等離子切割機(jī)電源，。

(1)等離子弧的概念：

自由電弧：未受到外界約束的電弧，如一般電弧焊產(chǎn)生的電弧。

等離子弧：受外部拘束條件的影響使孤柱受到壓縮的電弧。

自由電弧弧區(qū)內(nèi)的氣體尚未完全電離，能量未高度集中，而等離子弧弧區(qū)內(nèi)的氣體完全電離，能量高度集中，能量密度很大，可達(dá)105~106W/cm2，電弧溫度可高達(dá)24000～5000K(一般自由狀態(tài)的鎢極氬弧焊最高溫度為10000～20000K，能量密度在104W/cm2以下)能迅速熔化金屬材料，可用來焊接和切割。

(2)等離子弧的產(chǎn)生

在鎢極與噴嘴之間或鎢極與工件之間加一較高電壓，經(jīng)高頻振蕩使氣體電離形成自由電弧，該電弧受下列三個(gè)壓縮作用形成等離子弧。

①機(jī)械壓縮效應(yīng)(作用)——電弧經(jīng)過有一定孔徑的水冷噴嘴通道，使電弧截面受到拘束，不能自由擴(kuò)展。

②熱壓縮效應(yīng)——當(dāng)通入一定壓力和流量的氬氣或氮?dú)鈺r(shí)，冷氣流均勻地包圍著電弧，使電弧外圍受到強(qiáng)烈冷卻，迫使帶電粒子流(離子和電子)往弧柱中心集中，弧柱被進(jìn)一步壓縮。

③電磁收縮效應(yīng)——定向運(yùn)動(dòng)的電子、離子流就是相互平行的載流導(dǎo)體，在弧柱電流本身產(chǎn)生的磁場作用下，產(chǎn)生的電磁力使孤柱進(jìn)一步收縮。

電弧經(jīng)過以上三種壓縮效應(yīng)后，能量高度集中在直徑很小的弧柱中，弧柱中的氣體被充分電離成等離子體，故稱為等離子弧。

當(dāng)小直徑噴嘴，大的氣體流量和增大電流時(shí)，等離子焰自噴嘴噴出的速度很高，具有很大的沖擊力，這種等離子弧稱為“剛性弧”，主要用于切割金屬。反之，若將等離子弧調(diào)節(jié)成溫度較低、沖擊力較小時(shí)，該等離子弧稱為“柔性弧”，主要用于焊接。

1.2等離子弧焊接

1.2.1基本知識(shí)

用等離子弧作為熱源進(jìn)行焊接的方法稱為等離子孤焊接。

焊接時(shí)離子氣(形成離子弧)和保護(hù)氣(保護(hù)熔池和焊縫不受空氣的有害作用)均為氬氣。

等離子弧焊所用電極一般為鎢極(與鎢極氬弧焊相同，國內(nèi)主要采用釷鎢極和鈰鎢極，國外還采用鋯鎢極和鋯極)，有時(shí)還需填充金屬(焊絲)。一般均采用直流正接法(鎢棒接負(fù)極)。故等離子弧焊接實(shí)質(zhì)上是一種具有壓縮效應(yīng)的鎢極氣體保護(hù)焊。

1.2.2等離子弧焊接的分類：

等離子弧焊可分為大電流等離子弧焊和微束等離子弧焊等

(1)大電流等離子孤焊：

有兩種工藝：一種為穿孔型等離子弧焊，一種為熔入型等離子弧焊。

①穿孔型等離子弧焊：

在等離子能量密度足夠和等離子流力夠大等條件下焊接，產(chǎn)生穿透小孔，熔化金屬被排擠在小孔周圍和后方，隨著等離子弧前移，小孔也前移，該現(xiàn)象叫小孔效應(yīng)。該焊接工藝方法稱為穿孔型等離子弧焊。

穿孔型離子弧焊可保證完全焊透，一般大電流等離子弧焊(100～300A)大都采用此方法。但穿孔效應(yīng)只有在足夠的能量密度條件下形成，且能量密度的提高受到限制，故該方法只能在有限板厚內(nèi)進(jìn)行——目前生產(chǎn)應(yīng)用的板厚范圍為：碳鋼7mm，不銹鋼8～10mm，鈦10～12mm。

該方法最適合于焊接3～8mm不銹鋼，12mm以下鈦合金，2～6mm低碳或低合金結(jié)構(gòu)鋼，以及銅、黃銅、鎳及鎳基合金的對接縫。

②熔入型等離子弧焊——當(dāng)離子氣流量減小，穿孔效應(yīng)消失時(shí)采用。

該方法同一般鎢極氬弧焊相似。

該方法適用于薄板，多層焊縫的蓋面及角焊縫，可填加或不填加焊絲，其優(yōu)點(diǎn)為焊速較快。

(2)微束等離子弧焊：指15A～30A以下的熔入型等離子弧焊

微束等離子弧焊的等離子弧噴射速度和能量密度較小，比較柔和，可用于焊接0.025～2.5mm的箔材及薄板。

1.2.3等離子弧焊接的特點(diǎn)及應(yīng)用：

特點(diǎn)：(1)微束等離子弧焊可以焊接箔材和薄板。(2)具有小孔效應(yīng)，能較好實(shí)現(xiàn)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(qiáng)，10～12mm厚度鋼材可不開坡口，能一次焊透雙面成形，焊接速度快，生產(chǎn)率高，應(yīng)力變形小。(4)設(shè)備比較復(fù)雜，氣體耗量大，只宜于室內(nèi)焊接。

應(yīng)用：廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)，特別是航空航天等軍工和尖端工業(yè)技術(shù)所用的銅及銅合金、鈦及鈦合金、合金鋼、不銹鋼、鉬等金屬的焊接與切割，如鈦合金的導(dǎo)彈殼體，飛機(jī)上的一些薄壁容器等

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根據(jù)用戶設(shè)備使用環(huán)境、有效切割范圍，切割材料和厚度等參數(shù)，為用戶提供經(jīng)濟(jì)實(shí)用的數(shù)控切割技術(shù)解決方案；
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