等离子弧切割是利用等离子弧的热能实现切割的方法。它是常用的金属和非金属材料切割工艺方法。其原理是利用高速、高温的等离子气流来加热和熔化被切割的材料,并借助内部的或外部的高速气流将熔化的材料排开直至等离子气流束穿透背面而形成切口。等离子弧切割过程与氧-乙炔切割过程不同,它不是依靠
氧化反应,而是靠熔化来完成切割的,因此比氧化切割方法的适应范围广,能够切割绝大部分的金属和非金属。
等离子弧切割电流是根据被切材料的厚度、性质等来选择,切割电流过大,易烧损电极和喷嘴,且易产生双弧,因此对一定的电极和喷嘴有一定的合适电流。切割电流还影响切割速度和切割宽度,切割电流增大会使弧柱变粗,使切口变宽,易形成V切口,等离子弧切割电流与切口宽度的关系见图1。
等离子弧切割机的空载电压高,易于引弧,切割大厚度
板材和采用双原子气体时,空载电压相应要高,空载电压还与割枪结构、喷嘴到工件距离、气体流量等有关。切割速度决定于材料厚度、电流大小、气体种类及流量、喷嘴结构、恰当的后拖量等因素。等离子弧切割常用离子气体有:N2、Ar、N2＋H2、N2＋Ar、O2、空气、
水蒸气、水等,其中氮气和空气因便宜,日常生产中应用最为广泛。气体流量的大小与喷嘴孔径相适应。气体流量大,有利于压缩电弧,使等离子弧的能量更为集中,提高了工作电压,有利于提高切割速度和及时吹除熔化金属。但气体流量过大时,会因冷却气体从电弧中带走过多的热量,反而使切割能力下降,伴随电弧燃烧不稳定。