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等离子弧焊与氩弧焊工作原理


    等离子弧焊与氩弧焊的相同点是都利用氩气进行保护,并将氩气电离形成电弧进行焊接。

    但他们又有很大的不同,最大的不同点如下:

    氩弧焊是利用钨极与工件直接起弧进行焊接,这样的电弧呈现三角形,电弧较短,如果人为的拉长,会导致电弧的分散或者断弧,所以焊接时,钨极离工件较近,电压较低,操作不好熔池容易粘钨极。

    等离子弧是先在钨极和喷嘴之间引燃一个维持电弧,简称维弧,并将这个电弧通过喷嘴喷出,在电弧高温下产生的等离子体通过喷嘴,喷出一段距离,焊接时在钨极与工件之间,加一个主弧电流,由于喷出的气体已经处于等离子化的导电状态,这时只要施加一个合适的电压(无需高频引弧)就会在钨极与工件之间形成一个电弧,而这个电弧也会被喷嘴压缩(电弧压缩包括:机械压缩、电磁压缩、水冷壁压缩)。


    根据喷嘴的不同形成一个不同粗细的细长的弧柱,这个弧柱的电流特性和氩弧有明显的不同,计算公式如下:    

    伏安特性公式:U=25+0.04*I    

    主电弧功率P=U*I

    维弧功率Pw=Uw*Iw


等离子弧焊与氩弧焊形不同的特点

1. 首先电弧形态:氩弧电弧较短,等离子弧较细长。

2. 电弧温度:氩弧较低,等离子弧由于被压缩,导致电弧温度升高。

3. 焊接功耗:等离子弧高弧压焊接时,功耗显著高于氩弧焊。

4. 焊接速度:由于等离子电弧温度高,焊接速度明显快于氩弧焊。

5. 焊接熔深:等离子弧明显加深,所以在厚板时采用大功率等离子弧焊接更有优势。


薄板焊接:由于等离子弧指向性好,电弧集中,没有引弧冲击,在焊接薄板时也很优秀,可以进行微电流的焊接。


    等离子的弧压远高于氩弧焊的弧压,200A焊接电流时等离子弧压为33V,而氩焊只有18V,而弧压的数值直接关系到电弧可拉长距离的大小和电弧的扩散角,弧压低时拉长电弧就会出现电弧维持不住断弧的现象,等离子焊接的工作特点是适合长距离工作,因此必须有高的弧压支持,同时等离子对电弧的扩散角要求很高,扩散角小电弧的弧柱集中,电弧挺度高,焊道窄,决定电弧扩散角的决定因素就是电弧的弧压和焊枪的压缩,优秀的等离子电源当电弧拉长到4cm时,电弧的扩散角不大于5度。


    由等离子和氩焊的电源输入功率可以看出,同等焊接电流的等离子的电源输入功率要明显高于氩弧焊,这是因为,只有足够的功率输入才能保证在标准的焊接电压下(焊接电流200A电弧电压33V时,即电弧拉长约3cm-4cm时)等离子仍能维持稳定的200A电流输出。


    如电源的输入功率不够,未达到等离子的焊接电压时,焊接电流就会出现急剧衰减或者断弧的现象。


    因此从电源功率上讲,不能用普通的氩弧电源替代专业的等离子电源,如果一定要使用,也要降低功率使用,也就是说采用更大的氩弧电源来替代,比如一台400A的氩弧电源,用到等离子上,如果连续使用,只能使用到250A,这还要保证电网稳定,如果电网电源电压稍低将导致焊接电流的不稳。   


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