江苏科技大学：船舶工业《焊接方法与设备》课程教学课件（讲稿）第九章等离子焊接与喷涂（1/2）

熔焊工艺及设备第9章 等离子孤焊接与喷涂第9章等离子弧焊接与喷涂等离子弧是利用等离子弧焊枪，将阴极（如钨极）和阳极之间的自由电弧压缩成高温、高电离度及高能量密度的电弧。等离子弧焊接（PlasmaArcWelding）是利用等离子弧作焊接热源的熔焊方法：等离子弧喷涂（PlasmaArcSpraying）是以等离子弧为热源，用氩、氮或其它气体为喷射气流的喷涂方法，Schoolof Material Science & Engineering江苏科技大学材料学院

熔焊工艺及设备 School of Material Science & Engineering 江苏科技大学材料学院 第9章 等离子弧焊接与喷涂 第9章 等离子弧焊接与喷涂 等离子弧是利用等离子弧焊枪，将阴极 （如钨极）和阳极之间的自由电弧压缩成高温、 高电离度及高能量密度的电弧。 等离子弧焊接（Plasma Arc Welding）是 利用等离子弧作焊接热源的熔焊方法； 等离子弧喷涂（Plasma Arc Spraying） 是以等离子弧为热源，用氩、氮或其它气体为 喷射气流的喷涂方法

熔焊工艺及设备第9章 等离子孤焊接与喷涂9. 1等离子弧特性及其发生器9.1.1等离子弧的特性等离子弧是一种受到约束的非自由电弧，它是借助于以下三种压缩效应而形成的：(1）机械压缩效应(2)热压缩效应（3）磁压缩效应Schoolof Material Science& Engineering江苏科技大学材料学院

熔焊工艺及设备 School of Material Science & Engineering 江苏科技大学材料学院 第9章 等离子弧焊接与喷涂 9.1 等离子弧特性及其发生器 9.1.1 等离子弧的特性 等离子弧是一种受到约束的非自由电弧，它是 借助于以下三种压缩效应而形成的： （1）机械压缩效应 （2）热压缩效应 （3）磁压缩效应

熔焊工艺及设备第9章等离子孤焊接与喷涂切向进水b)d)a)c图9-1等离子弧的热压缩方式School of Material Science & Engineering江苏科技大学材料学院

熔焊工艺及设备 School of Material Science & Engineering 江苏科技大学材料学院 第9章 等离子弧焊接与喷涂 图9-1 等离子弧的热压缩方式

熔焊工艺及设备第9章等离子孤焊接与喷涂等离子弧的分类等离子弧按电源供电方式不同分为三种形式：(1) 非转移型等离子弧(2)转移型等离子弧（3）联合型（又称为混合型）等离子弧Schoolof Material Science&Engineering江苏科技大学材料学院

熔焊工艺及设备 School of Material Science & Engineering 江苏科技大学材料学院 第9章 等离子弧焊接与喷涂 等离子弧的分类 等离子弧按电源供电方式不同分为三种形式 : （1）非转移型等离子弧 （2）转移型等离子弧 （3）联合型（又称为混合型）等离子弧

熔焊工艺及设备第9章 等离子孤焊接与喷涂/b)c)a)图9-2等离子弧的分类a）非转移型b）转移型c）联合型School of Material Science& Engineering江苏科技大学材料学院

熔焊工艺及设备 School of Material Science & Engineering 江苏科技大学材料学院 第9章 等离子弧焊接与喷涂 图9-2 等离子弧的分类 a) 非转移型 b) 转移型 c) 联合型

熔焊工艺及设备第9章等离子孤焊接与喷涂等离子弧特性（1）静态特性等离子弧的静态特性是指一定弧长的等离子弧处于稳定的工作状态时，电弧电压Uf与电弧电流If之间的关系，即：Uf =f (If)Schoolof Material Science & Engineering江苏科技大学材料学院

熔焊工艺及设备 School of Material Science & Engineering 江苏科技大学材料学院 第9章 等离子弧焊接与喷涂 等离子弧特性 （1）静态特性 等离子弧的静态特性是指一定弧长 的等离子弧处于稳定的工作状态时，电 弧电压U ƒ与电弧电流Iƒ之间的关系， 即： U ƒ ＝ƒ（Iƒ）

熔焊工艺及设备第9章 等离子孤焊接与喷涂406012=0A503012-1.5A12=3A2040210300100200300816041220I/A1/Ab)a)图9-3等离子弧静特性转移型弧b）联合型弧1一等离子弧2一钨极氩弧12一非转移型弧电流School of Material Science & Engineering江苏科技大学材料学院

熔焊工艺及设备 School of Material Science & Engineering 江苏科技大学材料学院 第9章 等离子弧焊接与喷涂 图9-3 等离子弧静特性 a) 转移型弧 b) 联合型弧 1－等离子弧 2－钨极氩弧 I2－非转移型弧电流

熔焊工艺及设备第9章等离子孤焊接与喷涂（2）热源特性电弧端面20245°b)a)图9-4自由电弧和等离子弧的对比a）温度分布b）挺直度(左一自由电弧右一等离子弧)1—24000～50000K2—18000~24000K3—14000~18000K4—10000~14000K自由电弧200A，15V，40×28L/h，压缩电弧200A，30V，40×28L/h，压缩孔径Φ2.4mmSchoolofMaterial Science&Engineering江苏科技大学材料学院

熔焊工艺及设备 School of Material Science & Engineering 江苏科技大学材料学院 第9章 等离子弧焊接与喷涂 （2）热源特性 图9-4 自由电弧和等离子弧的对比 a) 温度分布 b) 挺直度(左－自由电弧 右－等离子弧) 1－24000～50000K 2－18000～24000K 3－14000～18000K 4－10000～14000K 自由电弧200A，15V，40×28L/h，压缩电弧200A，30V，40×28L/h，压缩孔径φ2.4mm

熔焊工艺及设备第9章等离子孤焊接与喷涂等离子弧的挺度表9-1等离子弧一次焊透的板材厚度低合金镍及镍合钛及钛合低碳钢材质不锈钢金钢金焊接厚≤12≤8≤8≤6≤7度School of Material Science & Engineering江苏科技大学材料学院

熔焊工艺及设备 School of Material Science & Engineering 江苏科技大学材料学院 第9章 等离子弧焊接与喷涂 等离子弧的挺度 表9-1 等离子弧一次焊透的板材厚度 材 质 不锈钢 钛及钛合 金 镍及镍合 金 低合金 钢 低碳钢 焊接厚 度 ≤8 ≤12 ≤6 ≤7 ≤8

熔焊工艺及设备第9章等离子孤焊接与喷涂9.1.2等离子弧发生器分类：等离子弧弧焊枪等离子割枪等离子弧喷（涂）枪School of Material Science & Engineering江苏科技大学材料学院

熔焊工艺及设备 School of Material Science & Engineering 江苏科技大学材料学院 第9章 等离子弧焊接与喷涂 9.1.2 等离子弧发生器 分类： 等离子弧弧焊枪 等离子割枪 等离子弧喷（涂）枪