当选择电弧焊来单道焊接厚度达8mm的板或管时，使用等离子焊，这一源自TIG焊的焊接工艺是有其优势的。等离子弧焊工艺确保了高生产率和高穿透率。
在某些应用中，必须使用TIG焊和等离子焊，两者可以互补。打底焊由一种方法执行，填充则采用另一种方法。
等离子焊原理
定义
等离子弧焊基本上是气体钨极电弧焊(GTAW或TIG)工艺的延伸。由于等离子体被收缩喷嘴强制压缩，它具有更高的电弧能量密度和更高的等离子体气体速度。等离子弧焊工艺通常用于焊接和堆焊。它可以焊接厚度达至10毫米的常见金属。使用合适的焊炬，甚至可以用来焊接厚度高达约5毫米的铝板。
等离子焊机(也称为PAW)的主要应用是在集装箱建造和管道制造中。在这些应用中焊接自动化非常普及和有效。微束等离子焊机应用于家电、电子、航空航天技术、医疗技术和仪器仪表工程等领域。
等离子焊机的优势
- 通过水冷喷嘴对电弧进行机械收缩，使得直坡口对接焊时可以焊接更大厚度3mm至10mm，热影响区更小（小孔焊接）。
- 根据材料以及材料厚度，焊接速度可提高至50mm/min - 500mm/min。
- 当与热丝工艺结合使用焊接更大厚度的工件时，可减少焊道层数。
- 由于使用引导电弧，电极寿命高。
- 优异的焊接质量。
- 较小变形量。
- 单面焊接，根部渗透良好。
- 脉冲电流与等离子气体同步调整进行全位置焊接。
填丝等离子焊接工艺主要特征
- 厚度为3mm至8mm材料的对接焊时使用直坡口。
- 填充焊道可采用热丝工艺。
- 全位置焊接时脉冲电流与等离子气体同步。
等离子焊接焊前准备
材料厚度5mm至7mm时：根据工艺组合与填充焊道的层数可选择v型坡口（30°, 70° 或90°）。通过保持焊炬喷嘴与工件间正确的距离，确保等离子焊接起弧无问题。
等离子弧焊熔池特征
在等离子小孔焊接中，熔池截面呈酒杯形状。根部熔池非常狭窄，而在顶部则不成比例地变宽。根部的快速冷却和上部区域的缓慢凝固，平衡了焊接熔池。
等离子焊接熔池行为
考察影响因素的一个重要事实是，焊缝熔池在根部区域和表面区域的凝固时间差。差值越大，对熔池的控制越好。
熔池的表面张力和黏度是控制熔池平衡的基本因素。
保持熔池稳定性的因素
以下这些因素会影响等离子焊接熔池的平衡：
- 熔池尺寸
- 熔池的物理特性
- 焊前准备
- 焊接速度
等离子焊接中熔池的尺寸
我们没有办法影响熔融金属的粘度，然而，在焊接过程中通过具体修改焊接参数，可以控制焊缝金属的体积及其凝固。
等离子焊接熔池的物理特性
如果符合以下规范，则更容易控制焊接池：
- 90度直坡口。
- 小孔直径尽可能小（1-3mm之间）。
焊接准备
为了不影响熔池的平衡，必须控制等离子焊接参数，并确保坡口准备一贯优良。这种一贯性对焊缝的规律性有直接影响。等离子体喷嘴专为特定的大电流而设计;接近这个极限时可能形成杂散电弧，影响等离子体电弧和等离子体气体的流动。
焊接速度
如果小孔型等离子焊机焊接速度过慢，这将产生不规则的焊缝，或者在极端情况下，可能导致焊缝脱落。在实际操作中，应设置焊接电流和气体流量，使等离子体射流的强度刚好足以完全穿透工件。为了获得完美的焊缝，焊接速度必须与这些参数相适应。
使用小孔型等离子焊接的标准
每台等离子弧焊机在任何位置的纵向焊接都没有特别的问题。脉冲电流和等离子体气体的同步需要一个合适的控制系统。
然而，轨道等离子焊接有两个难点：
- 小孔闭合
- 6点至9点位置有凹陷风险，其他位置比较容易控制。
必须设定等离子体气体的流速，以防止材料被“吹出”，并消除粘合错误或无意的夹杂物。
使用特殊喷嘴，等离子焊炬也可以用于TIG焊接。中心气体和等离子气体分开控制。当使用电源和等离子/TIG焊炬时，可以选择以下变化：
- 普通TIG工艺
- TIG双气体工艺
- 等离子/等离子小孔焊接
这些方法中的每一种都可以与等离子/TIG热丝工艺结合使用，以提高生产率(提高熔覆率)。
使用脉冲等离子气体进行等离子焊接
利用脉冲气体进行等离子小孔焊接的方法是由POLYSOUDE应用技术部门开发的。这一开发让等离子焊接在所有位置成为可能。利用等离子气体的流速来产生完全控制小孔所需的动能。
脉冲焊接电流和等离子气体的同步减少了线性功率输入。等离子熔池的体积和控制可以通过这种“缝纫机效应”来确定。
缝纫机效应
- 高电流 >> 母材融化
- 低电流 >> 冷却
- 通过在低电流阶段减少等离子气体流量来增强这种效应 >> 小孔的精确控制
我们是谁
POLYSOUDE专注于新型弧焊解决方案的设计，开发和制造。该品牌在3个核心领域具有突出竞争优势：轨道式管管管板TIG焊机、自动化TIG和等离子焊接解决方案以及TIGer™双钨极堆焊设备。
POLYSOUDE 1961年成立，位于南特，生产各种电源和轨道式管管管板自动焊接设备，如各种开放式和封闭式焊接机头。作为TIG自动焊机厂家、自动焊接专机厂家，我们还提供广泛的服务，如焊机校准和培训。
如今，作为一家面向智能工厂的管焊机、管板焊机厂家，堆焊设备厂家，我们的产品设计均能满足工业4.0需要。