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等离子堆焊设备的等离子弧的产生及特点讲解

2021-01-02 20:38:01

等离子堆焊机的等离子弧是利用特制的焊枪，在阴极和冷喷嘴之间或者阴极和工件之间，使气体电离形成的电弧（又称压缩电弧）。当电弧穿过水冷喷嘴小孔时，受到冷气流和水冷喷嘴孔壁的冷却作用，电弧将产生压缩效应。

1：热压缩效应

紫铜喷嘴具有良好的导电性和导热性，由于受到水冷，喷嘴孔壁的温度很低。因此，进入喷枪气室内具有一定压力的气体离孔壁越近，其电离度越低，与孔壁贴近的冷气层基本上未电离，而是中性气体，这样使电弧和孔壁之间形成一圈既绝缘又隔热的中性气流层，电弧电流被迫集中到气体电离程度高的中心部位，电弧电流截面的收缩使电流密度增加，全部过程即为热压缩的有效反应。

2：机械压缩效应

等离子弧柱周围的冷气层依附在喷嘴孔道的壁面。因此喷嘴孔径基本上确定了环形冷气流层的直径，也确定了等离子弧的粗细。显然喷嘴孔径及其几何尺寸除通过热压缩效应实现对电弧不同程度的压缩外，还起到对电弧的机械压缩作用。

3：自磁压缩作用

电弧电流有一定的流向，弧柱相当于一束电流方向相同的平行导体。每根通电导体都在它周围产生磁场，在电磁力的作用下，使弧柱受到指向弧柱中心的压缩力，从而弧柱受到压缩。

这三种压缩效应使电弧弧柱的截面积缩小，带电粒子密度增大，电场强度提高，这种压缩了的电弧称为等离子弧。