對自由電弧的弧柱進(jìn)行強(qiáng)迫“壓縮”，從而使能量更加集中，弧柱中氣體充分電離，這樣的電弧稱為等離子弧。 等離子弧又稱壓縮電弧。它不同于一般的電孤，一般電弧焊所產(chǎn)生的電弧，因不受外界的約束，故也稱它為自由電弧。通常，提高弧柱的溫度是通過增大電弧功率的方法來解決，但由于自由電弧的溫度都不高，一般平均只有6000~8000oK左右。
數(shù)控等離子切割機(jī)的切割關(guān)鍵在于對等離子弧的控制上，穩(wěn)定的等離子切割弧將有效提高切割質(zhì)量及效果，目前在數(shù)控等離子切割機(jī)中所普遍采用的空氣等離子切割方式中，針對等離子弧壓縮控制上，所涉及的多個因素主要包括如下幾個方面：
1.切割電流
增加切割電流同樣能提高等離子弧的功率，但它受到最大允許電流的限制，否則會使等離子弧柱變粗、割縫寬度增加、電極壽命下降。
2.割嘴高度
割嘴高度是指割嘴端面至被割工件表面的距離。該距離一般為4~10mm與電極內(nèi)縮量一樣，距離要合適才能充分發(fā)揮等離子弧的切割效率，否則會使切割效率和切割質(zhì)量下降或使割嘴燒壞。
3.氣體流量
增加氣體流量既能提高弧柱電壓，又能增強(qiáng)對弧柱的壓縮作用而使等離子弧能量更加集中、噴射力更強(qiáng)，因而可提高切割速度和質(zhì)量。但氣體流量過大，反而會使弧柱變短，損失熱量增加，使切割能力減弱，直至使切割過程不能正常進(jìn)行。
4.切割速度
以上各種因素直接影響等離子弧的壓縮效應(yīng)，也就是影響等離子弧的溫度和能量密度，而等離子弧的高溫、高能量決定著切割速度，所以以上的各種因素均與切割速度有關(guān)。保證切割質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡可能的提高切割速度。這不僅提高生產(chǎn)率，而且能減少被割零件的變形量和割縫區(qū)的熱影響區(qū)域。若切割速度不合適，其效果相反，而且會使粘渣增加，切割質(zhì)量下降。
5.電極內(nèi)縮量
所謂內(nèi)縮量是指電極到割嘴端面的距離，合適的距離可以使電弧在割嘴內(nèi)得到良好的壓縮，獲得能量集中、溫度高的等離子弧而進(jìn)行有效的切割。距離過大或過小，會使電極嚴(yán)重?zé)龘p、割嘴燒壞和切割能力下降。內(nèi)縮量一般取8-11mm。
6.空載電壓和弧柱電壓。
等離子切割電源，必須具有足夠高的空載電壓，才能容易引弧和使等離子弧穩(wěn)定燃燒?？蛰d電壓一般為120-600V而弧柱電壓一般為空載電壓的一半。提高弧柱電壓，能明顯地增加等離子弧的功率，因而能提高切割速度和切割更大厚度的金屬板材?；≈妷和ㄟ^調(diào)節(jié)氣體流量和加大電極內(nèi)縮量未達(dá)到但弧柱電壓不能超過空載電壓的65%否則會使等離子弧不穩(wěn)定。
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