第九章空氣等離子切割機第一節空氣等離子切割機工作原理一、等離子弧的產生與特點通常把電弧密度為自然條件下的電弧密度（未經壓縮）的電弧稱為自由弧；自由弧的導電氣體設有完全電離，電弧的溫度在6000℃到8000℃之間。而在氣壓、電壓和磁場的作用下，柱狀的自由弧（柱截面積正比于功率）可以壓縮成等離子弧，等離子弧的導電截面小能量集中。弧柱中氣體幾乎可全部達到離子狀態。電弧溫度可高達15000℃-30000℃。能使金屬等物體迅速熔化。二、等離子切割的原理與應用切割，一般指的是金屬的切割。等離子弧切割是利用極細而高溫的等離子弧，使局部金屬迅速熔化，再用氣流把熔化的金屬吹走的切割方法。等離子弧切割由于切割效率高、損耗低、適用范圍廣等優點已廣泛應用于各類工程建設、制造等行業。三、等離子弧切割電源與氬弧焊電源技術參數比較灶駛袖機型悟項目毅氬弧焊電沸源井等離子弧住切割電源暴輸入電壓福AC22亦0籮V劃或愈AC38出0V急AC22圍0航V攔或琴AC38亂0V捧占空比夾85若%藏以上晝90壽%械以上嚇輸出空載軍電壓斯DC50鴉-70V趣DC20術0-30吉0V苗輸出電流姥160-順400A題30-1怪60A犯使用氣體脊氬氣別空氣四、等離子切割機工作技術參數詞喉社機型岔項目興CUT3銹0環CUT4施0廢CUT6獸0說CUT7調0擠CUT1霜00瘋CUT1瞞20符供電圈AC22績0V毯AC38普0V旅占空比發90%蛋噴嘴孔徑捆（杜m搖m刃）扶1.0撇1.0展1.2因1.3跳1.4姐1.5放氣壓承（竄k逆g著）巖4調4.5道5悉5.5迫6茶7日切割厚度竊（簽m稻m聞）副1~8尋1~12膚1~23鍋1~25趙1~35涉1~40怕庫探機型換項目斑等離子切筆割頭氣體切割曾能源領電、空氣劇氧氣、乙疤炔怠工作方式屠人工陜人工繼損耗非見詠圖牢9.4價切割速度族見酷圖雕9.5蠶切割能力龜能切割不直銹鋼、銅色不能切割址不銹鋼、據銅、鋁拒效率貴高維低五、等離子切割與氣體切割比較第二節等離子切割的起弧方式一、接觸起弧與轉移起弧等離子弧切割一般有兩種起弧方式：接觸式：即把與極針絕緣的噴嘴貼在工件（聯接切割電源正端）上，然后把高頻高壓電流加到聯接電源負端的電極針（鎢針），使極針噴出電弧，電弧在電壓、氣壓、磁場作用下形成等離子弧，通過大電流維持等離子弧穩定燃燒，然后稍抬高噴嘴（避免熾熱的工件損壞噴嘴），開始切割。其過程簡圖如圖9.1這種切割方式多適用于小電流（小功率的切割機）。圖9.1轉移弧式（維弧式）：即把電源正端通過一定的電阻和繼電器開關聯接到噴嘴上，使得極針與噴嘴間形成電弧（由于有電阻限流，電弧較小），然后把噴嘴靠近直接聯接電源正端的工件上，極針與工件間便形成能量更大的電弧，電弧被壓縮后形成等離子弧，而噴嘴與電源正端的聯接被斷開，開始切割。圖9.2為其過程簡圖圖9.2扶轉移弧式畏切割方式忙可以避免孤電弧在氣輛壓的作用肅下偏離噴蚊嘴中心而俗損壞噴嘴帥。此種方爛式適用于授大功率切無割機。鹽二、轉移留起弧控制打電路原理準轉移弧式選切割方式唉要求先在搖極針上噴喊嘴間產生都小電弧，帶然后靠近清工件產生剖等離子弧肆，通以大敏電流維持私電弧穩定利后斷開用錄于起弧的壁高頻高壓栗電李流易燙以及小電趟弧，其控族制電路原烘理先圖家9.3科圖方9低.3永工作原理亮：旦維弧電路忍的控制繼微電器想（蜓J2法A染）與高頻普高壓電流美產生控制痛繼電器糾（童J1弦A繞）并聯，煎這樣，手消開關合上大時結（蕩S近1飾合上），紗由于輸出匙電壓的作竄用使氏得如J逆1嶄、勵J腦2抖同時動作為，捕J1局A拌、猾J2緒A隙吸合，高麻頻高壓電秤流產生器坡工作，把蔑高頻高壓川電流加到社了電極針障上，救而壩J2耕A凳吸合使得狹噴嘴經過躲電蔑阻壘PT底C案、法R壓3遞、唯R洗4飛聯接到了楚電源輸出淘正端，于測是，鎢針擴與噴嘴間云形成電弧送，由效于擴PT寒C仿、解R昨4夕、賓R計5移的限流，渡此電弧較怎小，溫度婚低。且由癢于祖有損C繳2血對高頻短壟路，電抗帥器及主變甩壓器次級察的高頻阻巷礙，用于扇起弧的高賺頻高壓電粗流不能反戒竄到二次徒整流贏（薪D船1壓、廢D棟2聰）電路。套鎢針與噴巧嘴起弧后煩，電流很已小，不能內使繼電器村兩端的壓狂降降低到每使繼電器菠斷開，于律是，小弧就一直都維巖持著。厘切割時，債把噴嘴（摔極針）靠戶近直接聯樓接到電源豈輸出正端即的工件上盞，由于高嘆壓及小弧罰的作用，奉使得極針欣（鎢針）葵與工件間馬形成大電爹弧（能量足大），使哄得輸出電忍流變大，猾電流變大更后維持電勻弧（大弧交）的穩定沿燃燒，由養于電感（朗電抗器）舍的續流作淡用，使繼礙電聰器型J車1蘆、底J橡2汗都斷開（放具體控制托過程參壯看泊“寫第八京章熔粒高頻高壓跪電流控搭制貌”訓，此時，裙高頻高壓旨電流斷開優。鎢針與雙噴嘴間的閥小電弧也襲消失。齒切割機使語用的是等蔑離子弧，刃等離子弧傘的產生是后電壓、氣援壓、磁場暗的共同作常用，所以市，切割機辛的輸出要優求要有較簡高的電壓給，（一般背為呈100~皂180脖V句）而電流忍較小（一運般徐為香30A~豎160異A邊）。犧這樣，相鉆對于焊機哀，切割機斃的技術參頑數有所改命變：篩主變壓器具匝數比變升小，以得熄到較高的符輸出電壓悲；召慢（緩）火起動時間蠅變長，以抽保證氣體午的供給與登氣壓；綿反饋增益霧變小，反邁饋運放增域益由開環姜增益變為也閉環增益丙；刪占空比變撤大姨（莊90凳%訴以上），謙以得到較氣高的輸出賢電壓；難電抗器阻腦抗變大，漲以防高頻撫干擾并保信證控制繼粘電器可靠童的關斷。鼓第三沃節管C動T聰三用機系屬列茶一、惰原理模型盛1然、手弧焊首、氬弧焊謝、切割三謹用一體機矛的設計與吳實現：城為了適應棟大工程建褲設，特殊隸環境（窄蓮或交通不遠便等）的逝需求，公感司首創把蛙手弧焊、獻氬弧焊、鐮切割三種詢用途的焊播接（切割捎）電源合釘為一體，窯組裝成三領用一體機限。委由以上的禍介紹知道況，氬弧焊棵和手弧焊河的區別除遵了焊槍及蟲氣瓶的有池無之外，炊內部電路按中，前者條多了高頻懲高壓電流睡的產生、脆控制電路療、增壓起建弧電路、芒高頻防護兵等，而這踢些，都在孟手開關的猜控制之下隊，于是，單在手弧焊棟機的基礎握上很容易紐實現氬弧芝焊，只需按改變主變該壓器初次唯級匝數比角，添加手蠻開關及各火種電路并備把控制電她路置于手促開關的控昨制之下即嫩可。使用豐時更換焊湊槍，添加堵氣瓶便行臥。極而切割機勁與氬弧焊猾機的主要娃區別在于極輸出電壓疫、輸出電捏流的變化拋，切割機為輸出電壓筋高、輸出維電流低，欺但如果同亂時使用兩乘個或兩個舍以上的焊斗接電源，肢通過并聯烘和串聯的余轉換，便申可方便地芝實現輸出墊電壓、電付流的變換栗，其原理后如圖圖姻9.4圖9.4伐二、轉換改電路勸聚云由扔圖帥9.葛4乎可知，只藏要對幾組異電源的聯玻接關系進萄行適當的淚調整，即麥可改變輸悄出電壓、呼電流的值顆；從而適然應不同的壞需要。氬棋弧