等離子弧焊
金屬和非金屬材料切割工藝
等離子弧焊是指利用等離子弧高能量密度束流作為焊接熱源的熔焊方法。等離子弧焊接具有能量集中、生產率高、焊接速度快、應力變形小、電孤穩定且適宜焊接薄板和箱材等特點，特別適合於各種難熔、易氧化及熱敏感性強的金屬材料(如鎢、鉬、銅、鎳、鈦等) 的焊接。
氣體由電弧加熱產生離解，在高速通過水冷噴嘴時受到壓縮，增大能量密度和離解度，形成等離子弧。它的穩定性、發熱量和溫度都高於一般電弧，因而具有較大的熔透力和焊接速度。形成等離子弧的氣體和它周圍的保護氣體一般用純氬。根據各種工件的材料性質，也有使用氦、氮、氬或其中兩者混合的混合氣體的。
等離子弧切割是一種常用的金屬和非金屬材料切割工藝方法。它利用高速、高溫和高能的等離子氣流來加熱和熔化被切割材料，並藉助內部的或者外部的高速氣流或水流將熔化材料排開直至等離子氣流束穿透背面而形成割口。
等離子弧的產生：
（1）等離子弧的概念：
自由電弧：未受到外界約束的電弧，如一般電弧焊產生的電弧。
等離子弧：受外部拘束條件的影響使孤柱受到壓縮的電弧。
自由電弧弧區內的氣體尚未完全電離，能量未高度集中，而等離子弧弧區內的氣體完全電離，能量高度集中，能量密度很大，可達10~10W/cm2，電弧溫度可高達24000～50000K（一般自由狀態的鎢極氬弧焊最高溫度為10000～20000K，能量密度在10W/cm2以下）能迅速熔化金屬材料，可用來焊接和切割。
（2）等離子弧的產生
在鎢極與噴嘴之間或鎢極與工件之間加一較高電壓，經高頻振蕩使氣體電離形成自由電弧，該電弧受下列三個壓縮作用形成等離子弧。
①機械壓縮效應（作用）——電弧經過有一定孔徑的水冷噴嘴通道，使電弧截面受到拘束，不能自由擴展。
③電磁收縮效應——定向運動的電子、離子流就是相互平行的載流導體，在弧柱電流本身產生的磁場作用下，產生的電磁力使孤柱進一步收縮。
電弧經過以上三種壓縮效應后，能量高度集中在直徑很小的弧柱中，弧柱中的氣體被充分電離成等離子體，故稱為等離子弧。
當小直徑噴嘴，大的氣體流量和增大電流時，等離子焰自噴嘴噴出的速度很高，具有很大的衝擊力，這種等離子弧稱為“剛性弧”，主要用於切割金屬。反之，若將等離子弧調節成溫度較低、衝擊力較小時，該等離子弧稱為“柔性弧”，主要用於焊接。
等離子弧焊接是指用等離子弧作為熱源進行焊接的方法稱為等離子孤焊接。
焊接時離子氣（形成離子弧）和保護氣（保護熔池和焊縫不受空氣的有害作用）均為純氬。
等離子弧焊所用電極一般為鎢極（與鎢極氬弧焊相同，國內主要採用釷鎢極和鈰鎢極，國外還採用鋯鎢極和鋯極），有時還需填充金屬（焊絲）。一般均採用直流正接法（鎢棒接負極）。故等離子弧焊接實質上是一種具有壓縮效應的鎢極氣體保護焊。
（1）微束等離子弧焊可以焊接箔材和薄板。
（2）具有小孔效應，能較好實現單面焊雙面自由成形。
（3）等離子弧能量密度大，弧柱溫度高，穿透能力強，實現10～12mm厚度鋼材不開坡口焊接，能一次焊透雙面成形，焊接速度快，生產率高，應力變形小。
（4）設備比較複雜，氣體耗量大，組對間隙、對工件的潔凈要求嚴格，只宜於室內焊接。
等離子弧有兩種工作方式。一種是“非轉移弧”，電弧在鎢極與噴嘴之間燃燒，主要用於等離子噴鍍或加熱非導電材料。
另一種是“轉移弧”，電弧由輔助電極高頻引弧后，電弧燃燒在鎢極與工件之間，用於焊接。形成焊縫的方式有熔透式和穿孔式兩種。前一種形式的等離子弧只熔透母材，形成焊接熔池，多用於0.8～3mm厚的板材焊接；后一種形式的等離子弧只熔穿板材，形成鑰匙孔形的熔池，多用於3～12mm厚的板材焊接。此外，還有小電流的微束等離子弧焊，特別適合於0.02～1.5毫米的薄板焊接。
等離子弧焊接屬於高質量焊接方法。焊縫的深/寬比大，熱影響區窄，工件變形小，可焊材料種類多。特別是脈衝電流等離子弧焊和熔化極等離子弧焊的發展，更擴大了等離子弧焊的使用範圍。
等離子弧焊與TIG焊十分相似，它們的電弧都是在尖頭的鎢電極和工件之間形成的。但是，通過在焊炬中安置電極，能將等離子弧從保護氣體的氣囊中分離出來，隨後推動等離子通過孔型良好的銅噴管將電弧壓縮。通過改變孔的直徑和等離子氣流速度，可以實現三種操作方式：
1、微束等離子弧焊：30A以下的熔透型等離子弧焊
是指電流在30A以下的熔透型等離子弧焊，通常稱為微束等離子弧焊。為了保證小電流等離子弧的穩定，一般採用混合型等離子弧。主要用於超薄件的焊接。
2、熔透型等離子弧焊：15～200A
它是採用較小的焊接電流和較小的離子氣流量，等離子弧在焊接過程中只熔化焊件不產生小孔效應，焊接方法與鎢極氬弧焊很相似，焊接時可以不添加金屬，主要用於薄板（0.5～2.5mm）的焊接。
3、穿透型等離子弧焊：100～300A
又稱穿孔型焊接法，通過增加焊接電流和等離子氣流速度，可產生強有力的等離子束，利用它溫度高、能量密度強、穿透力強的特點，焊接時等離子弧把焊件完全熔透並在等離子流量的作用下形成一個穿透焊件的小孔（小孔背面露出等離子弧），形成正反面都有魚鱗紋的焊縫，即所謂的“小孔效應”，焊接時一般不加填充金屬。適用於3～8mm的不鏽鋼、12mm以下的鈦合金、2～6mm低碳鋼低合金鋼以及銅、黃銅和鎳及鎳合金的焊接。
使用等離子弧焊時，通常採用直流電流和垂降特性電源。由於從特別的焊炬排列方式和各自分離的等離子、保護氣流中獲得了獨特的操作特性，可在等離子控制台上增加一個普通的TIG電源，還可以使用特別組建的等離子系統。採用正弦波交流電時，不容易使等離子弧穩定。當電極和工件間距較長且等離子被壓縮時，等離子弧很難發揮作用，而且，在正半周期內，過熱的電極會使導電嘴變成球形，從而干擾弧的穩定。
可使用專用的直流開關電源。通過調節波形的平衡來減少電極正極的持續時間，使電極得到充分冷卻，以維護尖頭導電嘴形狀，並形成穩定的弧。
雖然等離子弧是通過採用高頻產生的，但它首先是在電極和等離子噴嘴之間形成的。該維弧被裝在焊炬中，需要焊接時，再將它轉移到工件上。與在焊縫間保持的維弧相同，維弧系統能確保穩定的起弧，這避免了對產生電子干涉的高頻的需要。
用於等離子過程使用的是含2%氧化釷的鎢電極和銅的等離子噴嘴。與TIG焊使用的導電嘴不同，在等離子過程中，對電極導電嘴的直徑要求不那麼嚴格，但壓縮角須保持在30°～60°左右。等離子噴嘴孔的直徑是很重要的，在相同的電流強度和等離子氣流速度下，孔直徑太小會導致噴嘴被過度腐蝕甚至熔化。在工作電流下，需要謹慎使用直徑過大的等離子噴嘴。
註：孔的直徑過大，可能會對弧的穩定及孔的維護造成困難。
通常等離子氣體的組合氣體是純氬，並含有2%～5%的氬氣作為保護氣體。氦氣也能用做等離子氣體，但由於它溫度較高，會降低噴嘴的電流上升率。氫氣含量越少，進行小孔型等離子焊接就越困難。
等離子弧的類型
按電源連接方式的不同，等離子弧有非轉移型、轉移型和聯合型三種形式見圖23。
（1）非轉移型等離子弧 鎢極接電源負端，噴嘴接電源正端，等離子弧體產生在鎢極與噴嘴之間，在等離子氣體壓送下，弧柱從噴嘴中噴出，形成等離子焰。
（2）轉移型等離子弧 鎢極接電流負端，焊件接電流正端，等離子弧產生在鎢極和焊件之間。因為轉移弧能把更多的熱量傳遞給焊件，所以金屬焊接、切割幾乎都是採用轉移型等離子弧。
（3）聯合型等離子弧 工作時非轉移弧和轉移弧同時並存，故稱為聯合型等離子弧。非轉移弧起穩定電弧和補充加熱的作用，轉移弧直接加熱焊件，使之熔化進行焊接。主要用於微束等離子弧焊和粉末堆焊。
轉移型等離子弧
為建立轉移型等離子弧，應將鎢極接電源負極，噴嘴和焊件同時接正極，轉移型弧示意圖見圖24。首先接通鎢極與噴嘴之間的電路，引燃鎢極與噴嘴之間的電弧，接著迅速接通鎢極和焊件之間的電路，使電弧轉移到鎢極和焊件之間直接燃燒，同時切斷鎢極和噴嘴之間的電路，轉移型等離子弧就正式建立。
在正常工作狀態下，噴嘴不帶電，在開始引燃時產生的等離子弧，只是作為建立轉移弧的中間媒介。
弧焊方法
常用的等離子弧焊基本方法有小孔型等離子弧焊、熔透型等離子弧焊和微束等離子弧焊三種。
（1）小孔型等離子弧焊 使用較大的焊接電流，通常為50～500A，轉移型弧。施焊時，壓縮的等離子焰流速度較快，電弧細長而有力，為熔池前端穿透焊件而形成一個小孔，焰流穿過母材而噴出，稱為“小孔效應”。隨著焊槍的前移，小孔也隨著向前移動，後面的熔化金屬凝固成焊縫。由於等離子弧能量密度的提高有一定限制，因此小孔型等離子弧焊只能在有限厚板內進行焊。
（2）熔透型等離子弧焊 當等離子氣流量較小、弧柱壓縮程度較弱時，此種等離子弧在焊接過程中只熔化焊件而不產生小孔效應，焊縫成形原理與鎢極氬弧焊相似，稱為熔透型等離子弧焊，主要用於厚度小於2～3mm的薄板單面焊雙面成形及厚板的多層焊。
（3）微束等離子弧焊 焊接電流30A以下熔透型焊接稱為微束等離子弧焊。採用小孔徑壓縮噴嘴（ф0.6mm～ф1.2mm）及聯合型弧，當焊接電流小至1A以下，電弧仍能穩定地燃燒，能夠焊接細絲和箔材。
和鎢極氫弧焊一樣，按操作方式，等離子弧焊設備可分為手工焊和自動焊兩類。手工焊設備由焊接電源、焊槍、控制電路、氣路和水路等部分組成。自動焊設備則由焊接電源、焊槍、焊接小車（或轉動夾具）、控制電路、氣路及水路等部分組成。
焊接電源
下降或垂直下降特性的整流電源或弧焊發電機均可作為等離子弧焊接電源。用純氫作為離子氣時，電源空載電壓只需65-80V；用氫、氫混合氣時，空載電壓需110-120V。
大電流等離子弧都採用等離子弧，用高頻引燃非轉移弧，然後轉移成轉移弧。
30A以下的小電流微束等離子弧焊接採用混合型弧，用高頻或接觸短路回抽引弧。由於非轉移弧在非常焊接過程中不能切除，因此一般要用兩個獨立的電源。
氣路系統
等離子弧焊機供氣系統應能分別供給可調節離子氣、保護氣、背面保護氣。為保證引弧和熄弧處的焊接質量，離子氣可分兩路供給，其中一路可經氣閥放空，以實現離子氣流衰減控制。
控制系統
手工等離子弧焊機的控制系統比較簡單，只要能保證先通離子氣和保護氣，然後引弧即可。自動化等離子弧焊機控制系統通常由高頻發生器，小車行走。填充焊口逆進拖動電路及程式控制電路組成。程式控制電路應能滿足提前送氣、高頻引弧和轉弧、離子氣遞增、延遲行走、電流和氣流衰減熄弧。延遲停氣等控制要求。
一種新開發的用於等離子弧焊的焊矩系統，採用反極性電極和選用100~200A焊接電流可以經濟有效地焊接鋁製零件，焊接質量很好。經對各種鋁鎂合金的焊接試驗表明：在焊接2~8mm的板材時，可以使用熔入和鎖孔式焊接技術。
使用電極極性可變的鎖孔技術進行等離子弧焊，可用來焊圓周焊縫，如AlMg3管道、法蘭盤以及GK－AlSi7Mg冷鑄合金製造的形狀各異的零件，能夠進行8mm壁厚材料的無坡口對焊連接。使用新開發的特殊氣體控制系統可以無缺陷地完成圓周焊縫的收尾焊接。由於只在鑄件一側才會產生氣孔，因此要確定鑄件熔化金屬的原子氫含量。如果鑄件熔化金屬中的氫含量低於0.3mL/100g，焊縫產生的氣孔就很少。採用此方法要修復的焊縫總長度可達39m，占整個焊縫長度的27.2%。
在研究開發最現代化的電源和控制技術條件下，採用等離子弧焊技術是一種質量最佳、經濟有效、重複性好的連接工藝。另外，通過調節電流，確保厚板等離子弧對接接頭焊接時產生鎖孔的感測器系統、導電的熔池支撐與被焊板材絕緣，並通過帶電的車架在等離子弧穿透時測量電流，並隨之移動。
這種新的工藝與TIG焊接相比具有如下特點：
（1）採用等離子弧焊時的特定工藝優點，不僅主要表現在微型等離子弧焊的板材厚度範圍方面，而且涉及使用鎖孔技術。
應用範圍包括：表面堆焊、噴塗和焊接。通過可調頻率使用低脈衝焊接電流，等離子弧焊可以更好的方式控制電弧能量的大小，能夠通過現代控制系統可靠地同步監測各種設定值的執行情況。晶體管的焊接電源，如 AUTOTIG系列，可以精確地按照技術規格的規定運行。
（2）用粉末等離子弧焊焊接薄板和管道時，具有焊接速度快、熱輸入小和變形小等優點。
（3）等離子弧焊接時，鎖孔技術的優點還清楚地在板厚達10mm的材料焊接方面體現。在應用技術中，粉末等離子弧焊接具有穩固的市場地位。這種新的工藝也將會在機器人上得到應用。
等離子弧焊接的分類：
1.小孔型等離子弧焊
小孔型焊又稱穿孔、鎖孔或穿透焊。利用等離子弧能量密度大、和等離子流力強的特點，將工件完全熔透併產生一個貫穿工件的小孔。被熔化的金屬在電弧吸力、液體金屬重力與表面張力相互作用下保持平衡。焊槍前進時，小孔在電弧後方鎖閉，形成完全熔透‘的焊縫。
穿孔效應只有在足夠的能量密度條件下才能形成。板厚增加：所需能量密度也增加。由於等離子弧能量密度的提高有一定限制，爵因此小孔型等離子弧焊只能在有限板厚內進行。
2.熔透型等離子弧焊
當離子氣流量較小、弧抗壓縮程度較弱時，這種等離子弧在焊接過程中只熔化工件而不產生小孔效應。焊縫成形原理和鎢極氫弧焊類似，此種方法也稱熔入型或熔蝕法等離子弧焊。主要用於薄板加單面焊雙面成形及厚板的多層焊。
3.微束等離子弧焊
15-30A以下的熔入型等離子弧焊接通常稱為微束等離子弧焊接。由於噴嘴的拘束作用和維弧電流的同時存在，使小電流的等離子弧可以十分穩定，現已成為焊接金屬薄箔的有效方法。為保證焊接質量，應採用精密的裝焊夾具保證裝配質量和防止焊接變形。工件表面的清潔程度應給予特別重視。為了便於觀察，可採用光學放大觀察系統。
微束離子通常用於焊接薄板材（厚度為0.1mm）、焊絲和網孔部分。針型挺直的弧能將弧的偏離和變形減到最小。雖然等效的TIG 弧更擴散，但更新的晶體管化的（TIG）電源能在低電流下產生非常穩定的弧。
在熔化方式下可選擇該方法進行傳統的TIG焊。它的優點是能產生較深的熔深（緣於溫度較高的等離子氣流），能容許包括葯皮（焊炬中的焊條）在內的較大的表面污染。主要缺點是焊炬笨重，使手工焊接比較困難。在機械化焊接中，應該更加註意焊炬的維護以保證穩定的性能。
可用的幾點優勢是：熔深較深、焊接速度快。與TIG 弧相比，它能焊透厚度達10mm的板材，但使用單道焊接技術時，通常將板材厚度限制在6mm內。通常的方法是使用有填充物的小孔，以確保焊道斷面的光滑（無齒邊）。由於厚度達到了15mm，要使用6mm厚的鈍邊進行V型接頭準備。也可使用雙道焊技術，在熔化方式下通過添加填充焊絲，自動生成第一和第二條焊道。
必須精確地平衡焊接參數、等離子氣流速度和填充焊絲的添加量（填入小孔）以維護孔和焊接熔池的穩定，這一技術只適用於機械化焊接。雖然通過使用脈衝電流，該技術能用於位置焊接，但它通常是用於對較厚的板材材料（超過3mm）進行高速平焊。進行管道焊接時，必須精確地控制溢出電流和等離子氣流速度以確保小孔關閉。
超薄壁管
用焊接工藝製造超薄壁有縫管是把帶材捲成圓管，然後焊接起來。
超薄壁管，微束等離子弧焊接
超薄壁管在許多工業部門中有著廣泛的應用，可用來製造金屬軟管、波紋管、扭力管、熱交換器的換熱管、儀器儀錶的諧振筒等，還有時是在高溫高壓、複雜振動和交變載荷下用來輸送各種腐蝕性介質。用焊接工藝製造超薄壁有縫管是把帶材捲成圓管，然後焊接起來。
這種方法工藝簡單生產率高、成本低(為無縫管的50%左右)，受到國內外生產廠家的極大重視。
微束等離子電弧是一種能量高度集中的熱源。電弧經過壓縮，其穩定性比自由電弧(例如氬弧)好得多，並且工作弧長可以比自由電弧長。因此，觀察焊接過程比較方便，超薄壁管子常用微束等離子弧焊接。
超薄壁管子微束等離子弧焊接具有以下優點：
a．焊接的帶材厚度比氬弧焊小，·通常厚度為0.1～0.5mm，不需卷邊就能焊接，焊接質量好。
b．在管子連續自動焊接時，等離子弧長的變化對焊接質量影響不大，這點與氬弧焊不同，氬弧焊弧長變化對焊接質量影響很大。
c．在焊接電流很小時(小於3A)，微束等離子弧穩定性好，而氬弧有時遊動，穩定較差。
d．微束等離子弧由於熱量集中，焊接速度高於氬弧焊，生產率高。
e．能焊接多種金屬，包括不鏽鋼、有色金屬和難熔金屬等。
超薄壁管子連續自動微束等離子弧焊接，類似於封閉壓縮弧焊過程。在焊接模套和焊槍之間安裝絕緣套，使等離子焊槍與金屬零件可靠絕緣，同時把保護氬氣封閉在一個小室中，超薄壁管子微束等離子弧焊工藝參數較氬弧焊多，除了焊接電流、焊接速度、保護氣體流量外，還有工作氣體的流量、保護氣體的成分、保護氣體流量與工作氣體流量之比等，這些參數均影響焊接質量。
工作氣體流量大，電弧挺度好，電弧很容易引出噴嘴，轉移弧建立容易；工作氣體流量小，電弧挺度差，轉移弧建立較困難。但工作氣體流量不能過大，太大會形成切割，焊縫成形不良。保護氣體用氫氬混合氣體保護效果好，一般用5%的氫氣，其餘為氬氣。有時也加氦氣，但氦氣價格昂貴，只有對某些有色金屬焊接時才用。經驗表明，保護氣體流量與工作氣體流量有一個最佳比值，這要通過試驗確定。
經驗表明，影響超薄壁管子生產率的最主要的工藝參數是焊接電流、工作氣體的流量和噴嘴小孔直徑等。
銅及其合金超薄壁管子的焊接工藝與不鏽鋼管子的焊接工藝有許多共同點。但是，由於彼此的物理性能特點不同，如線脹係數和導熱性高、焊縫形成氣孔傾向大、合金元素鋅(黃銅)、鈹(鈹青銅)容易燒損等，焊接時必須採取以下附加措施(其他工藝措施同不鏽鋼)。
a．在焊接處必須建立起封閉小室，用氦氣作為保護氣體，，以避免熔池氧化，提高保護效果。
b．用鉬噴嘴代替銅噴嘴。由於鉬噴嘴的熱導宰相當低(比銅小2.7倍)，加熱到高溫時呈熾熱的桃紅色，妨礙鋅和鈹的蒸發和沉積作用，可以減少鋅和鈹的燒損。
c.必須利用軟態帶材製造超薄壁管子。
在封閉小室中用氦氣作保護氣體也能夠用微束等離子弧焊接鈦和鋯的超薄壁管子。
等離子弧的穩定性直接影響著切割質量，等離子電弧不穩定現象，會導致切口參差不齊、積瘤等缺陷，也會導致控制系統的相關元件壽命降低，噴嘴、電極頻繁更換。針對此現象，進行分析並提出一些辦法。
1.氣壓或流量過低
等離子弧切割機工作時，如工作氣壓遠遠低於說明書所要求的氣壓，這意味著等離子弧的噴出速度減弱，輸入空氣流量小於規定值，此時不能形成足夠多的帶有高能量、高速度的負離子，從而造成切口質量差、切不透、切口積瘤的現象。氣壓不足的原因有：輸入空氣壓力或流量不足，切割機空氣調節閥調壓過低，電磁閥內有油污，氣路不通暢等。
解決方法是：使用前注意觀察空壓機輸出壓力顯示，如不符合要求，可調整壓力或檢修空壓機。如輸入氣壓已達要求，應檢查空氣過濾減壓閥的調節是否正確，表壓顯示能否滿足切割要求。否則應對空氣過濾減壓閥進行日常維護保養，確保輸入空氣乾燥、無油污。如果輸入空氣質量差，會造成電磁閥內產生油污，閥芯開啟困難，閥口不能完全打開。另外，割炬噴嘴氣壓過低，還需更換電磁閥；氣路截面變小也會造成氣壓過低，可按說明書要求更換氣管。
2.氣壓過高
若輸入空氣壓力遠遠超過0.45MPa，則在形成等離子弧后，過大的氣流會吹散集中的弧柱，使弧柱能量分散，減弱了等離子弧的切割強度。造成氣壓過高的原因有：輸入空氣調節不當、空氣過濾減壓閥調節過高或者是空氣過濾減壓閥失效。
解決方法是，檢查空壓機壓力是否調整合適，空壓機和空氣過濾減壓閥的壓力是否失調。開機后，如旋轉空氣過濾減壓閥調節開關，表壓無變化，說明空氣過濾減壓閥失靈，需更換。
3.割炬噴嘴和電極燒損
因噴嘴安裝不當，如絲扣未上緊，設備各擋位調整不當，需用水冷卻的割炬在工作時，未按要求通入流動的冷卻水以及頻繁起弧，都會造成噴嘴過早損壞。
解決方法是，按照切割工件的技術要求，正確調整設備各擋位，檢查割炬噴嘴是否安裝牢圄，需通冷卻水的噴嘴應提前使冷卻水循環起來。切割時，根據工件的厚度調整割炬與工件之間的距離。
4.地線與工件接觸不良
接地是切割前一項必不可少的準備工作。未使用專用的接地工具，工件表面有絕緣物及長期使用老化嚴重的地線等，都會使地線與工件接觸不良。應使用專門的接地工具，並檢查是否有絕緣物影響地線與工件表面接觸，避免使用老化的接地線。
5.火花發生器不能自動斷弧
等離子切割機工作時，首先要引燃等離子弧，由高頻振蕩器激發電極與噴嘴內壁之間的氣體，產生高頻放電，使氣體局部電離而形成小弧，這一小弧受壓縮空氣的作用，從噴嘴噴出以引燃等離於弧，這是火花發生器主要的任務。正常情況下，火花發生器的工作時間只有0.2～0.5s，不能自動斷弧的原因一般是控制線路板元件失調，火花發生器的放電電極間隙不合適。
應經常檢查火花發生器放電電極，使其表面保持平整，適時調整火花發生器的放電電極間隙與割炬電極噴嘴之間的間隙相適應，必要時更換控制板或更換電極噴嘴。
6.離子氣的旋轉
旋轉的離子氣有利有提高等離子弧的挺直度同時更具穩定性。因此，要選用會使離子氣旋轉的分配器。
7.其他
除以上原因外，電流和噴嘴孔徑的配合、切割速度（恆定）、切割時割炬與工件的位置、離子氣和保護氣的種類，以及操作者的個人因素等，都對等離子弧的穩定性起作用。
總之，提高電弧穩定性有利於提高切割質量。
1.防電擊
等離子弧焊接和切割用電源的空載電壓較高，尤其在手工操作時，有電擊的危險。因此，電源在使用時必須可靠接地，焊槍槍體或割槍槍體與手觸摸部分必須可靠絕緣。可以採用較低電壓引燃非轉移弧后再接通較高電壓的轉移弧迴路。如果啟動開關裝在手把上，必須對外露開關套上絕緣橡膠套管，避免手直接接觸開關。儘可能採用自動操作方法。
2.防電弧光輻射
電弧光輻射強度大，它主要由紫外線輻射、可見光輻射與紅外線輻射組成。等離子弧較其它電弧的光輻射強度更大，尤其是紫外線強度，故對皮膚損傷嚴重，操作者在焊接或切割時必須帶上良好的面罩、手套，最好加上吸收紫外線的鏡片。自動操作時，可在操作者與操作區設置防護屏。等離子弧切割時，可採用水中切割方法，利用水來吸收光輻射。
3.防灰塵
等離子弧焊接與切割過程中伴隨有大量汽化的金屬蒸氣、臭氧、氮化物等。尤其切割時，由於氣體流量大，致使工作場地上的灰一塵大量揚起，這些煙氣與灰塵對操作工人的呼吸道、肺等產生嚴重影響。切割時，在柵格工作台下方還可以安置排風裝置，也可以採取水中切割方法。
4.防雜訊
等離子弧會產生高強度、高頻率的雜訊，尤其採用大功率等離子弧切割時，其雜訊更大，這對操作者的聽覺系統和神經系統非常有害。其雜訊能量集中在2000^8000Hz範圍內。要求操作者必須戴耳塞。在可能的條件下，盡量採用自動化切割，使操作者在隔音良好的操作室內工作，也可以採取水中切割方法，利用水來吸收雜訊。
基本信息
- 原理
- 利用高速、高溫和高能
- 特點
- 能量集中、焊接速度快等
- 自由電弧
- 未受到外界約束的電弧
- 解釋
- 金屬和非金屬材料切割工藝
- 外文名
- Plasma Arc Welding