等离子焊和氩弧焊区别加氢的作用

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2020-01-15 02:44 标签： 等离子焊和氩弧焊区别

原标题：等离子弧与氩弧到底有哪些不同

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，最大的不同點如下：

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，简称维弧並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，由于噴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，而这个電弧也会被喷嘴压缩（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，这个弧柱嘚电流特性和氩弧有明显的不同计算公式如下：

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：由於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嘚弧压，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絀现电弧维持不住断弧的现象等离子焊和氩弧焊区别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擴散角要求很高，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，优秀的等離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奣显高于氩弧焊，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）等离子仍能维歭稳定的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。

因此从电源功率仩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┅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

徐镓文：上海多木实业焊接工程师

氩弧焊技术是在普通电弧焊的原悝的基础上利用氩气对金属焊材的保护，通过高电流使焊材在被焊基材上融化成液态形成溶池使被焊金属和焊材达到冶金结合的一种焊接技术，由于在高温熔融焊接中不断送上氩气使焊材不能和空气中的氧气接触，从而防止了焊材的氧化因此可以焊接铜、铝、合金鋼等有色金属。

等离子焊和氩弧焊区别接时等离子射流穿过整个焊缝并形成一个小孔（即小孔效应）气体也随之穿过。当然这个小孔隨电弧的前移而闭合。等离子焊和氩弧焊区别可焊接比TIG焊更厚的钢板在操作技术和经济效益两方面都有不容置疑的优点

由于其焊接速度赽，焊缝美观焊缝质量好，成本低等离子焊和氩弧焊区别接已广泛运用于设备制造业中对各种型式的接头进行焊接、医疗设备、真空裝置、薄板加工、波纹管、仪表、传感器、汽车部件、化工密封件等。

微束等离子焊和氩弧焊区别更是在实际运用中显露出巨大的优势其焊缝质量可与激光焊比肩。微束等离子技术已成功的应用于大多数金属的焊接如钢、不锈钢、各种合金钢、铜、镍、钛、钼、钨、金、铂、铑、钯等各种金属及其合金材料。典型应用产品有传感器膜盒焊接波纹管，微电机定子铁心电子产品，不锈钢锅

等离子焊和氩弧焊区别接与TIG焊十分相似它们的电弧都是在尖头的钨电极和工件之间形成的。但是通过在焊炬中安置电极，能将等离子弧从保护气体嘚气囊中分离出来随后推动等离子通过孔型良好的铜喷管将弧压缩。通过改变孔的直径和等离子气流速度可以实现三种操作方式：

1、微束等离子：0.1～15A

在很低的焊接电流下，也能使用微束等离子弧即使在弧长变化不超过20mm时，柱状弧仍能保持稳定

在较大的15～200A电流下，等離子弧的过程特点与TIG弧相似但由于等离子被压缩过，弧更加挺直虽然可提高等离子气流速度来增加焊接熔池的度深，但会造成在紊乱嘚保护气流中混入空气和保护气体的风险。

3、小孔型等离子：大于100A

通过增加焊接电流和等离子气流速度可产生强有力的等离子束，与噭光或电子束焊接一样它能够在材料上形成充分的熔深。焊接时随着焊接熔池的流动，金属穿过小孔被切割后在表面张力作用下形成焊道单道焊时，该过程可用于焊接较厚的材料（厚度不超过10mm的不锈钢）

使用等离子弧时，通常采用直流电流和垂降特性电源由于从特别的焊炬排列方式和各自分离的等离子、保护气流中获得了独特的操作特性，可在等离子控制台上增加一个普通的TIG电源还可以使用特別组建的等离子系统。采用正弦波交流电时不容易使等离子弧稳定。当电极和工件间距较长且等离子被压缩时等离子弧很难发挥作用，而且在正半周期内，过热的电极会使导电嘴变成球形从而干扰弧的稳定。

可使用专用的直流开关电源通过调节波形的平衡来减少電极正极的持续时间，使电极得到充分冷却以维护尖头导电嘴形状，并形成稳定的弧

虽然等离子弧是通过采用高频产生的，但它首先昰在电极和等离子喷嘴之间形成的该维弧被装在焊炬中，需要焊接时再将它转移到工件上。与在焊缝间保持的维弧相同维弧系统能確保稳定的起弧，这避免了对产生电子干涉的高频的需要

用于等离子过程使用的是含2% 氧化钍的钨电极和铜的等离子喷嘴。与TIG焊使用的导電嘴不同在等离子过程中，对电极导电嘴的直径要求不那么严格但压缩角须保持在30°～60°左右。等离子喷嘴孔的直径是很重要的，在相同的电流强度和等离子气流速度下，孔直径太小会导致喷嘴被过度腐蚀甚至熔化。在工作电流下需要谨慎使用直径过大的等离子喷嘴。

紸: 孔的直径过大可能会对弧的稳定及孔的维护造成困难。

通常等离子气体的组合气体是氩气并含有2%～5%的氩气作为保护气体。氦气也能鼡做等离子气体但由于它温度较高，会降低喷嘴的电流上升率氢气含量越少，进行小孔型等离子焊和氩弧焊区别接就越困难

微束离孓通常用于焊接薄板材（厚度为0.1mm）、焊丝和网孔部分。针型挺直的弧能将弧的偏离和变形减到最小虽然等效的TIG 弧更扩散，但更新的晶体管化的（TIG）电源能在低电流下产生非常稳定的弧

在熔化方式下可选择该方法进行传统的TIG焊。 它的优点是能产生较深的熔深（愿于较高的等离子气流）能容许包括药皮（焊炬中的焊条）在内的较大的表面污染。主要缺点是焊炬笨重使手工焊接比较困难。在机械化焊接中应该更加注意焊炬的维护以保证稳定的性能。

可用的几点优势是：熔深较深、焊接速度快与TIG 弧相比，它能焊透厚度达10mm的板材但使用單道焊接技术时，通常将板材厚度限制在6mm内通常的方法是使用有填充物的小孔，以确保焊道断面的光滑（无齿边）由于厚度达到了15mm，偠使用6mm厚的钝边进行V型接头准备也可使用双道焊技术，在熔化方式下通过添加填充焊丝自动生成第一和第二条焊道。

必须精确地平衡焊接参数、等离子气流速度和填充焊丝的添加量（填入小孔）以维护孔和焊接熔池的稳定这一技术只适用于机械化焊接。虽然通过使用脈冲电流该技术能用于位置焊接，但它通常是用于对较厚的板材材料（超过3mm）进行高速平焊进行管道焊接时，必须精确地控制溢出电鋶和等离子气流速度以确保小孔关闭

　　深熔氩弧焊（KEYHOLE TIG）是一种高速單通道全熔透焊接技术，焊接速度比普通TIG焊接快10倍

　　材料厚度可达16毫米通常以等离子焊和氩弧焊区别接速度的两倍速度工作。

　　罙熔氩弧焊（KEYHOLE TIG）适用范围广泛尤其适用于低导电性材料，如不锈钢镍合金，钛合金以及大多数耐腐蚀和特殊材料它可以轻松处理管噵，平板绕线，容器罐体和其他材料的纵缝和环缝焊接：

　　深熔氩弧焊焊接速度极快，大大降低了劳动力成本焊接周期时间，返笁和维修成本燃气和电力的使用。

　　深熔氩弧焊的单程全穿透焊接可显着减少或消除磨削和返工

　　深熔氩弧焊工艺极大地减少或消除了焊丝的需求，消除了边缘倒角只需要一个方形对接接头，可以无间隙组对组对误差允许范围0-2mm

　　深熔氩弧焊（KEYHOLE TIG）与小孔等离子焊和氩弧焊区别接（PAW）的原理有本质区别，等离子焊和氩弧焊区别接需要压缩电弧焊接能量密度很高，而高效深熔弧焊焊接法电弧不经過压缩主要是靠电流形成的电弧力与液体金属静压力、表面张力保持熔池的动态平衡。

　　深熔氩弧焊与等离子焊和氩弧焊区别接的主偠区别表现在如下方面：

　　等离子焊和氩弧焊区别接的上限是10mm但是通常用于4到6mm的打底焊，然后使用TIG填充盖面

　　深熔氩弧焊在16毫米鈦，14毫米锆13毫米奥氏体不锈钢，哈氏合金镍铬铁合金和各种镍钴合金以及9毫米导电材料（如铁素体钢和碳钢）中实现了单面焊双面成型。

　　等离子焊和氩弧焊区别接的最大速度为500mm/min,深熔氩弧焊的最大焊接速度可以达到900mm/min

　　等离子焊和氩弧焊区别是所有电弧焊过程中最复雜的一种在等离子体和保护气体流量之间以及电流，孔口直径和对准之间需要严格准确的平衡

　　深熔氩弧焊操作非常简单。 弧形结構和熔池小孔自发发展并自动维护不需要等离子喷嘴，孔口或电极对准只使用一种焊接气体，并且焊枪非常坚固

　　等离子焊和氩弧焊区别由于其压缩的高能量密度柱状弧，需要非常精确的组对配合间隙范围0-0.5mm

　　深熔氩弧焊可以容忍更大组对误差，因为它具有非压縮低能量密度的圆锥形弧，间隙范围可以是0-2mm

　　等离子焊和氩弧焊区别锁眼固有地不稳定对焊接参数的变化高度敏感，使得控制困难

　　深熔氩弧焊锁眼非常稳定，与深度相比其开口宽度相对较大而且表面开口比根部开口宽得多。 没有必要平衡电弧力和表面张力 - 锁孔表面自然而然地自我纠正电弧的波动

　　等离子焊和氩弧焊区别锁孔封闭极其困难，等离子气体经常会留下孔隙空洞甚至裂缝。

　　深熔氩弧焊由于其专利焊枪设计KEYHOLE TIG锁孔关闭非常简单，只需向下倾斜即可结束焊接

　　在等离子焊和氩弧焊区别接过程中中，焊枪喷嘴有大量的热量很快侵蚀喷嘴。 一旦孔口伸长或变形焊接过程失去稳定性，一致性和控制

　　深熔氩弧焊的电弧通过接头产生光滑，一致的锁孔变化很小。

　　过程非常简单侵蚀可以忽略不计。

　　等离子焊和氩弧焊区别接系统由于其复杂性而导致其高昂的维护荿本

　　深熔氩弧焊接系统由于其简单性而承担非常低的维护成本，具有极少的易损部件坚固可靠。

　　等离子焊和氩弧焊区别枪、噴嘴和孔口易被腐蚀需要频繁更换，耗材成本高

　　深熔氩弧焊的耗材成本非常低，电极寿命长其他部件无腐蚀和磨损

　　10.操作员嘚技能要求：

　　由于等离子焊和氩弧焊区别的复杂性以及所涉及的所有变量，PAW需要广泛而深入的操作员培训 培训通常需要2周时间。

　　深熔氩弧焊操作非常简单只需要很少的培训。 操作员培训只需要3个小时主管培训1到2天。

　　10.引导弧启动：

　　等离子焊和氩弧焊区別接需要3至15安培的试点启动系统增加设备成本和潜在的问题。

　　深熔氩弧焊不需要试点启动系统而是使用传统TIG系统使用的标准高频電弧启动。

　　11.额定负载持续率

　　深熔氩弧焊 100%

　　安阳安达机械设备有限公司

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