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焊接机器人等离子弧特性及用途
编辑:五分快三   时间:2019-11-20

与TIG电弧相比,等离子弧的静态特性有以下几方面的特点:

1)受到水冷喷嘴孔道壁的拘束,弧柱截面积小,弧柱电场强度增大,电弧电压明显提高,从大范围电流变化看,静特性曲线中平特性区不明显,上升特性区斜率增加。

2)混合式等离子弧中的小弧电流对转移弧特性有明显影响,小弧电流值增加,有利于降低转移弧电压,这在小电流(主弧)中表现最显著。

3)拘束孔道的尺寸和形状对静特性有明显现象,喷嘴孔径越小,静特性中的平特性区间越窄,上升特性区的斜率越大,及弧柱电场强度越大。

4)在电极枪及喷嘴孔道中流过的气体称作“工作气”或“离子气”,离子气种类和流量对弧柱电场强度有明显影响,因此,等离子弧供电电源的空载电压应按所用等离子气种类而定。

等离子弧温度和能量密度提高的原因是:①水冷喷嘴孔道对电弧的机械压缩作用,使电弧弧柱截面积减小,能量更为集中;②喷嘴水冷作用使靠近喷嘴内壁的气体受到一定程度的冷却,其温度和电离度下降,迫使弧柱区带电粒子集中到弧柱的高温高电离度区流动,这样由于冷壁而在弧柱四周产生一层电离度趋于零的冷气膜,使弧柱有效截面积进一步减小,电流密度进一步提高。这种使弧柱温度和能量密度提高的作用称作“热压缩效应”;③以上两种压缩效应的存在,在弧形温度和能量密度进一步提高。以上三个因素中,喷嘴机械拘束是前提条件,而热压缩是最本质的原因。

等离子温度和能量密度的显著提高是等离子弧的挺直性得以大为增加。普通TIG电弧用于焊接时,加热工件的热量主要来源于阳极斑点热(阳极区热量),弧柱辐射和传导热仅起辅助作用。在等离子弧中,弧柱高度高温等离子体通过接触传导仅起辅助作用。在等离子弧中,弧柱高度高温等离子体通过接触传导和辐射带给焊件的热量明显增加,甚至可能成为主要的热量来源,而阳极产热则降为次要地位。

等离子具有高温、高能量密度等热源特点,可以对各种金属材料进行焊接、堆焊、喷涂、切割。利用等离子焰流可以对某些非金属材料进行加工。

等离子弧焊接设备包括焊接电源、等离子弧焊枪、水路和气路系统、动作控制系统。

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