等離子弧切割是現(xiàn)在不銹鋼加工中最常用的一種切割方法。等離子弧切割系利用高能量密度等離子弧和高速的等離子流，將熔化金屬?gòu)母羁谥写底?，形成連續(xù)割口。等離子弧切割速度快，沒有氧乙炔切割時(shí)對(duì)工件產(chǎn)生的燃燒，因此工件獲得的熱量相對(duì)較小，工件變形也小，適合于切割各種金屬材料。但由于等離子流速高，噪聲、煙氣和煙塵嚴(yán)重，工作衛(wèi)生條件較差。

 等離子弧切割方法又分為一般等離子弧切割、水壓縮等離子弧切割、空氣等離子弧切割。

1. 一般等離子弧切割

  一般等離子弧切割（見圖6-15)金屬材料時(shí)，通常都采用轉(zhuǎn)移型電弧。一般的等離子弧不用保護(hù)氣體，工作氣體和切割氣體從同一噴嘴內(nèi)噴出。引弧時(shí)，噴出小氣流離子氣體作為電離介質(zhì)。切割時(shí)，則同時(shí)噴出大氣流氣體以排除熔化金屬，工作氣體通常選用氮?dú)狻?/span>

  圖6-15是雙氣流等離子弧切割方法的原理圖。在等離子弧周圍通有第二路氣。中間的離子氣通常為氮?dú)?。外圈的第二路氣根?jù)切割工件材料選用，可以是二氧化碳、空氣、氬氣或氫氣。第二路氣可以使等離子弧進(jìn)一步壓縮，提高能量密度。切割碳鋼時(shí)，第二路氣可選用壓縮空氣以提高切割速度。

  切割薄金屬板材時(shí)，可采用微束等離子弧以獲得更窄的割口。

2. 水壓縮等離子弧切割

  圖6-16是水壓縮等離子弧切割方法的原理圖。高壓水從槍體徑向通入，由噴嘴孔道噴出，與等離子弧直接接觸。一方面強(qiáng)烈壓縮等離子弧，使其能量密度提高；另一方面由于等離子弧的高溫而使水分解成氫和氧，成為切割氣體的一部分。分解成的氧氣對(duì)切割碳鋼更有利，促進(jìn)了碳鋼的燃燒。高速水流除沖刷切割熔化金屬外，對(duì)工件還有強(qiáng)烈的冷卻作用，所以割后工件熱變形小。水壓縮等離子弧切割的割口，比一般等離子弧切割的割口傾斜角度小，割口窄，割口質(zhì)量好。這種方法在水中切割工件時(shí)，水的噴濺非常嚴(yán)重，所以一般切割在水槽中進(jìn)行，工件位于水面下200mm左右。這樣可以大大降低切割噪聲、煙氣和煙塵，并能吸收切割過程中所產(chǎn)生的強(qiáng)烈弧光、金屬粒子、灰塵、煙氣、紫外線等，大大改善操作者的工作條件。槍體下部可用陶瓷加工，減少了產(chǎn)生雙弧的可能性。

3. 空氣等離子弧切割

  圖6-17所示為空氣等離子弧切割方法的原理圖。由于空氣對(duì)高溫狀態(tài)的鎢會(huì)產(chǎn)生氧化反應(yīng)，為此，空氣等離子弧切割采用了鋯、鉿或其他合金作為電極。為了提高電極使用壽命，電極一般做成直接水冷的鑲嵌式形式，小電流切割時(shí)，也可不用水冷。

  空氣等離子弧切割有兩種類型。圖6-17(a)所示為單一式空氣等離子弧切割原理圖，它利用空氣壓縮機(jī)提供的壓縮空氣作為工作氣體和排除熔化金屬的氣流。這種類型的空氣等離子弧切割的成本低，氣體來源方便。壓縮空氣在電弧中加熱后分解和電離，生成的氧與切割金屬產(chǎn)生化學(xué)放熱反應(yīng)，加快了切割速度。充分電離的空氣等離子體的熱焓值高，因而電弧的能量大，與其他等離子弧切割方法相比，其切割速度更快，特別適合于切割厚度在30mm以下的碳鋼，也可以切割銅、不銹鋼、鋁及其他材料。但是這種切割方法的電極受到強(qiáng)烈的氧化腐蝕，所以一般采用鑲嵌式純鋯、純鉿電極，而不能采用鎢電極或氧化物鎢電極。即便是采用鋯、鉿電極，它的工作壽命一般也只在5~10h以內(nèi)。

 另一種為復(fù)合式空氣等離子弧切割，其切割原理如圖6-17(b)所示。內(nèi)噴嘴通入常用的惰性氣體，外噴嘴通入壓縮空氣。這樣，一方面利用壓縮空氣在切割區(qū)的化學(xué)放熱反應(yīng)提高切割速度；另一方面又避免了空氣與電極的直接接觸，因而可采用純鎢電極或氧化物鎢電極，簡(jiǎn)化了電極結(jié)構(gòu)。