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等離子切割過程與氣割原理有本質(zhì)的區(qū)別，它是一個(gè)物理切割的過程
• 利用等離子弧的高溫將割縫處金屬熔化，并用高速焰流將其吹走
• 隨著割嘴的移動(dòng)從而形成狹窄縫隙把材料分開
• 等離子弧又稱作壓縮電弧
• 一種導(dǎo)電截面收縮的比較小，從而能量更加集中的電弧
(一) 等離子弧切割原理
1. 等離子弧的產(chǎn)生
• 產(chǎn)生的原理與焊接用電弧基本相同
• 電弧是一種穩(wěn)定的氣體放電形式，是電流通過氣體的現(xiàn)象
• 通常情況下，氣體是良好的絕緣體
• 在外加能量作用下，氣體中一些原子放出電子而變成正離子——電離
電弧產(chǎn)生的原理
• 外加能量的大小，用電離電位表示
• 根據(jù)外界供給能量的方式，氣體電離可以分為三種形式
光電離、碰撞電離和熱電離
• 電弧中氣體的電離主要是熱電離
• 氣體電離的程度用電離度表示：離子或電子的密度與電離前中性粒子的密度之比
• 電離度低于0.1%的氣體被稱作弱電離體，其性質(zhì)與未電離氣體接近
電離氣體的性質(zhì)
• 電離度達(dá)到1%時(shí)，氣體導(dǎo)電性接近充分電離氣體
• 等離子弧的溫度及電離度比普通焊接電弧有明顯的提高
• 等離子弧的導(dǎo)電性能沒有顯著變化
• 等離子弧弧柱的截面尺寸比較小，它的電阻往往很大
• 決定氣體電離度的主要因素是溫度
等離子體的定義
• 在30000K時(shí)，各種氣體幾乎都變成離子，處于完全電離狀態(tài)
• 處于完全電離狀態(tài)的氣體便是所謂的“等離子體”
• 這種氣體完全由帶電粒子組成，具有很強(qiáng)的導(dǎo)電能力，呈現(xiàn)出明顯的電磁性能，但其整體卻保持著電中性
• 物質(zhì)存在的第四態(tài)
2. 等離子弧發(fā)生裝置的原理
熱收縮效應(yīng)(1)
• 電弧通過噴嘴孔道在鎢極和被切割金屬之間燃燒
• 弧柱受冷氣流及水冷噴嘴孔道壁的冷卻作用
熱收縮效應(yīng)(2)
• 冷卻氣體的這種作用被稱為“熱收縮效應(yīng)”
• 在已縮小的截面上通過同樣的電流，須提高供給電壓
磁收縮效應(yīng)
• 等離子弧電流達(dá)到相當(dāng)數(shù)值時(shí)，弧柱電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)弧柱截面積進(jìn)一步壓縮
• 這種作用稱為“磁收縮效應(yīng)”
• 自由燃燒電弧也存在磁收縮效應(yīng)
• 等離子弧有較高的電流密度，而且以熱收縮做前提，所以磁收縮效應(yīng)更強(qiáng)
機(jī)械收縮效應(yīng)
• 噴嘴孔道的孔徑對(duì)弧柱產(chǎn)生強(qiáng)制壓縮作用
• 電弧周圍的壓縮氣流或水流也對(duì)弧柱產(chǎn)生強(qiáng)制壓縮作用
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