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何为数控等离子切割机的等离子电源
作者:数控切割机  来源:www.hbtscnc.com  发表时间:2012/3/2 17:22:45  点击:3478

  最近总能碰到一些采购数控等离子切割机的公司在采购时把数控等离子切割机同等离子电源搞混,致使在采购的时候没有采购等离子电源,等数控等离子切割机到厂家安装时不能正常工作,耽搁工作进度,今天武汉拓晟科技有限公司有这详细给大家解释一下何为等离子切割机的等离子切割机电源,。

  (1)等离子弧的概念:

  自由电弧:未受到外界约束的电弧,如一般电弧焊产生的电弧。

  等离子弧:受外部拘束条件的影响使孤柱受到压缩的电弧。

  自由电弧弧区内的气体尚未完全电离,能量未高度集中,而等离子弧弧区内的气体完全电离,能量高度集中,能量密度很大,可达105~106W/cm2,电弧温度可高达24000~5000K(一般自由状态的钨极氩弧焊最高温度为10000~20000K,能量密度在104W/cm2以下)能迅速熔化金属材料,可用来焊接和切割。

  (2)等离子弧的产生

  在钨极与喷嘴之间或钨极与工件之间加一较高电压,经高频振荡使气体电离形成自由电弧,该电弧受下列三个压缩作用形成等离子弧。

  ①机械压缩效应(作用)——电弧经过有一定孔径的水冷喷嘴通道,使电弧截面受到拘束,不能自由扩展。

  ②热压缩效应——当通入一定压力和流量的氩气或氮气时,冷气流均匀地包围着电弧,使电弧外围受到强烈冷却,迫使带电粒子流(离子和电子)往弧柱中心集中,弧柱被进一步压缩。

  ③电磁收缩效应——定向运动的电子、离子流就是相互平行的载流导体,在弧柱电流本身产生的磁场作用下,产生的电磁力使孤柱进一步收缩。

  电弧经过以上三种压缩效应后,能量高度集中在直径很小的弧柱中,弧柱中的气体被充分电离成等离子体,故称为等离子弧。

  当小直径喷嘴,大的气体流量和增大电流时,等离子焰自喷嘴喷出的速度很高,具有很大的冲击力,这种等离子弧称为“刚性弧”,主要用于切割金属。反之,若将等离子弧调节成温度较低、冲击力较小时,该等离子弧称为“柔性弧”,主要用于焊接。

  1.2等离子弧焊接

  1.2.1基本知识

  用等离子弧作为热源进行焊接的方法称为等离子孤焊接。

  焊接时离子气(形成离子弧)和保护气(保护熔池和焊缝不受空气的有害作用)均为氩气。

  等离子弧焊所用电极一般为钨极(与钨极氩弧焊相同,国内主要采用钍钨极和铈钨极,国外还采用锆钨极和锆极),有时还需填充金属(焊丝)。一般均采用直流正接法(钨棒接负极)。故等离子弧焊接实质上是一种具有压缩效应的钨极气体保护焊。

  1.2.2等离子弧焊接的分类:

  等离子弧焊可分为大电流等离子弧焊和微束等离子弧焊等

  (1)大电流等离子孤焊:

  有两种工艺:一种为穿孔型等离子弧焊,一种为熔入型等离子弧焊。

  ①穿孔型等离子弧焊:

  在等离子能量密度足够和等离子流力够大等条件下焊接,产生穿透小孔,熔化金属被排挤在小孔周围和后方,随着等离子弧前移,小孔也前移,该现象叫小孔效应。该焊接工艺方法称为穿孔型等离子弧焊。

  穿孔型离子弧焊可保证完全焊透,一般大电流等离子弧焊(100~300A)大都采用此方法。但穿孔效应只有在足够的能量密度条件下形成,且能量密度的提高受到限制,故该方法只能在有限板厚内进行——目前生产应用的板厚范围为:碳钢7mm,不锈钢8~10mm,钛10~12mm。

  该方法最适合于焊接3~8mm不锈钢,12mm以下钛合金,2~6mm低碳或低合金结构钢,以及铜、黄铜、镍及镍基合金的对接缝。

  ②熔入型等离子弧焊——当离子气流量减小,穿孔效应消失时采用。

  该方法同一般钨极氩弧焊相似。

  该方法适用于薄板,多层焊缝的盖面及角焊缝,可填加或不填加焊丝,其优点为焊速较快。

  (2)微束等离子弧焊:指15A~30A以下的熔入型等离子弧焊

  微束等离子弧焊的等离子弧喷射速度和能量密度较小,比较柔和,可用于焊接0.025~2.5mm的箔材及薄板。

  1.2.3等离子弧焊接的特点及应用:

  特点:(1)微束等离子弧焊可以焊接箔材和薄板。(2)具有小孔效应,能较好实现单面焊双面自由成形。(3)等离子弧能量密度大,弧柱温度高,穿透能力强,10~12mm厚度钢材可不开坡口,能一次焊透双面成形,焊接速度快,生产率高,应力变形小。(4)设备比较复杂,气体耗量大,只宜于室内焊接。

  应用:广泛用于工业生产,特别是航空航天等军工和尖端工业技术所用的铜及铜合金、钛及钛合金、合金钢、不锈钢、钼等金属的焊接与切割,如钛合金的导弹壳体,飞机上的一些薄壁容器等

 

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