等離子加工課件

等離子體加工等離子體加工本講內(nèi)容等離子體加工的原理等離子體加工特點等離子體加工設(shè)備實際應(yīng)用1234本講內(nèi)容等離子體加工的原理等離子體加工特點等離子體加工設(shè)備實1、等離子體加工的原理雙擊添加標文字等離子體

物質(zhì)存在的通常三種狀態(tài)是氣、液、固三態(tài)。等離子體被稱為物質(zhì)的第四種狀體，它由氣體原子或分子在高溫下獲得能量電離之后，變成帶正電荷的離子和帶負電荷的自由電子，整體的正負離子數(shù)目和正負電荷相等，仍保持電中性，稱為等離子體，也稱為電漿。雖然等離子體在電的性質(zhì)方面呈中性，但是在外電場的作用下卻具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性，同時又是一個高溫?zé)嵩础?/p>

1、等離子體加工的原理雙擊添加標文字等離子體物質(zhì)雙擊添加標文字

宇宙中90%物質(zhì)處于等離子體態(tài)。地球上天然存在的等離子體主要是極光、閃電的形式，由地球表面向外，等離子體是幾乎所有可見物質(zhì)的存在形式，如大氣外側(cè)的電離層、日地空間的太陽風(fēng)、太陽日冕、太陽內(nèi)部、星際空間、星云及星團，毫無例外的都是等離子體。除了自然存在的等離子體，還有人工等離子體，例如霓虹燈燈管中的等離子氣體、等離子電視、火箭噴射的高溫電離氣體、人工核聚變產(chǎn)生等離子體等。雙擊添加標文字宇宙中90%物質(zhì)處于等離子體態(tài)。Page5雙擊添加標文字

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等離子加工又稱為等離子弧加工，是利用電弧放電使氣體電離成過熱的等離子氣體流束，靠局部熔化及汽化去除材料的。將噴嘴接直流電源的陽極，鎢電極接陰極，使陰極鎢電極和陽極噴嘴的內(nèi)壁之間發(fā)生電弧放電，吹入的工質(zhì)氣體受電弧作用加熱膨脹，從噴嘴噴出形成射流，稱之為等離子體射流，作用于噴嘴前面的材料。

雙擊添加標文字等離子加工又稱為等離子弧加工，是利用電弧放電2、等離子體加工的特點

等離子體具有極高的能量密度，主要由等離子體的三種效應(yīng)決定：（1）機械壓縮效應(yīng)：電弧在被迫通過噴嘴通道噴出時，通道對電弧產(chǎn)生機械壓縮作用，噴嘴通道的直徑和長度對機械壓縮效應(yīng)的影響很大。（2）熱收縮效應(yīng)：噴嘴內(nèi)部通入冷卻水，使噴嘴內(nèi)壁受到冷卻，溫度降低，因而靠近內(nèi)壁的氣體電離度急劇下降，導(dǎo)電性差，電弧中心電離度高，導(dǎo)電性好，電弧電流被迫在在電弧中心高溫區(qū)通過，使電弧的優(yōu)先截面縮小，電流密度大大增加。這種因冷卻而形成的電弧截面縮小作用，就是熱收縮效應(yīng)，一般高速等離子氣體流量越大，壓力越大，冷卻月充分，熱收縮效應(yīng)越明顯。（3）磁收縮效應(yīng)：電弧電流周圍磁場作用迫使電弧強烈收縮，電流密度更大，電弧更細更穩(wěn)定。2、等離子體加工的特點等離子體具有極高的能量密此處添加內(nèi)容此處添加內(nèi)容此處添加內(nèi)容雙擊添加標題文字

由于上述三種壓縮效應(yīng)的綜合作用，使等離子體的能量高度集中，電流密度、等離子體電弧的溫度都很高，可達11000—28000攝氏度，氣體的電離度隨之劇增，并以極高的速度從噴嘴噴出，具有很大的動能和沖擊力，當(dāng)?shù)竭_金屬表面時，可以釋放大量的熱能，加熱和熔化金屬，并將融化了的金屬材料吹處。等離子電弧不但具有溫度高、能量密度大的優(yōu)點，而且焰流可以控制。等離子弧適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)功率大小、氣體類型、氣體流量、進給速度和火焰角度，以及噴射距離，可以利用一個電極加工不同厚度和多種材料。此處添加內(nèi)容此處添加內(nèi)容此處添加內(nèi)容雙擊添加由此處添加內(nèi)容此處添加內(nèi)容此處添加內(nèi)容雙擊添加標題文字此處添加內(nèi)容此處添加內(nèi)容此處添加內(nèi)容雙擊添加3.等離子體加工設(shè)備簡單的設(shè)備有:手持等離子切割器、小型手提式裝置。3.等離子體加工設(shè)備簡單的設(shè)備有:手持等離子切割器、小型手提復(fù)雜的設(shè)備有程序控制和數(shù)字程序控制的設(shè)備、多噴嘴設(shè)備，采用光學(xué)跟蹤的設(shè)備。復(fù)雜的設(shè)備有程序控制和數(shù)字程序控制的設(shè)備、多噴嘴設(shè)備，采用光

在數(shù)控機床上可安裝先進的等離子體切割系統(tǒng)，并實現(xiàn)噴嘴的自適應(yīng)控制，以自動尋找和保持噴嘴與板材的正確距離。除了平面成形切割外，還有用于車削、開槽、鉆孔和刨削的等離子體加工設(shè)備。切割用的直流電源空載電壓為300V左右，用氬氣作為工質(zhì)氣體時空載電壓可降低為100V左右，電極材料為鈰鎢或釷鎢。用壓縮空氣作為工質(zhì)氣體時，電極材料為鋯或鉿。使用的噴嘴材料一般為純銅或鋯銅。在數(shù)控機床上可安裝先進的等離子體切割系統(tǒng)，并實現(xiàn)4、實際應(yīng)用1）等離子體切割

由于等離子弧具有高溫、能量集中，吹力大的特點，而且還可以采用惰性氣體保護，這對切割難熔金屬、有色金屬、非金屬材料以及提高切割質(zhì)量是一種行之有效的辦法。等離子體切割是利用高溫等離子弧將工件熔透，利用高速等離子流的機械沖刷力將熔化的金屬或非金屬吹除，形成狹窄的切口。等離子體加工己廣泛用于切割各種金屬或非金屬材料，特別是不銹鋼、銅、鋁、花崗石的成形切割，已獲得重要的工業(yè)應(yīng)用。它可以快速而較整齊地切割軟鋼、合金鋼、欽、鑄鐵、鎢、鉬等，切口質(zhì)量好，生產(chǎn)效率高。4、實際應(yīng)用1）等離子體切割2）等離子體電弧焊

由于等離子焊接溫度高、能量集中，不需大量焊絲、生產(chǎn)率高、焊接質(zhì)量好，對焊接過程中各種參數(shù)變化敏感小等優(yōu)點，已日益廣泛地應(yīng)用于生產(chǎn)。等離子體電弧焊可用以焊接鋼、鋁、銅、鈦等及其合金，其特點是a、等離子弧的穩(wěn)定性好，它既可用大電流(如幾百安培)來焊接厚板，又可以用小電流(10安培以下)采用細孔徑的噴嘴來焊接薄板(0.05--1mm)；

b、等離子弧能量密度大，弧柱溫度高，穿透能力強，10～12mm厚度鋼材可不開坡口，能一次焊透雙面成形，焊接速度快，生產(chǎn)率高，應(yīng)力變形小。

c、被焊工件熱影響區(qū)小，工件變形小，焊接口干凈平整。2）等離子體電弧焊3）等離子體噴涂

為了使許多設(shè)備的部件能耐磨耐腐蝕、抗高溫，需要在其表面噴涂一層具有特殊性能的材料。等離子噴涂是利用等離子焰流為熱源的熱噴涂，利用等離子體槍產(chǎn)生的等離子體流將粉末加熱和加速，在熔融或接近熔融的狀態(tài)下噴向基體材料表面形成涂層。等離子弧產(chǎn)生的溫度高達16000℃，噴流速度達300-400m/s，因而可以噴涂各種高熔點、耐磨、耐熱涂層。等離子噴涂使材料得到表面強化和表面改性，可以使基體表面具有耐磨、耐蝕、耐高溫氧化、電絕緣、隔熱、防輻射、減磨和密封等性能。3）等離子體噴涂單擊此處添加段落文字內(nèi)容單擊此處添加段落文字內(nèi)容4）等離子體冶煉

由于等離子體溫度高、氣流可控、設(shè)備簡單等特點，因此它在冶煉方面也已獲得一定程度上的應(yīng)用，特別是在精煉和重熔方面，等離子電弧及高溫氣流可以快迅加熱熔煉爐中的爐料。等離子冶煉可以用于普通方法難于冶煉的材料,例如高熔點的鋯（Zr）、鈦（Ti）、鈮（Nb）、釩（V）、鎢（W）等金屬；還用于簡化工藝過程，例如直接從ZrCl、MoS、TaO和TiCl中分別等離子體獲得Zr、Mo、Ta和Ti；用等離子體熔化快速固化法可開發(fā)硬的高熔點粉末，例如碳化鎢-鈷、Mo-Co等粉末等離子體冶煉其產(chǎn)品成分及微結(jié)構(gòu)的一致性好。5）等離子體熱輔助加工這是一種機械切削和等離子弧的復(fù)合加工方法，在切削過程中，用等離子弧對工件待加工表面進行加熱，使工件材料變軟，強度降低，從而使切削加工具有切削刀小、效率高、刀具壽命長等優(yōu)點，已用于車削、開槽、刨削等。單擊此處添加段落文字內(nèi)容單擊此處添加段落文字內(nèi)容謝謝！謝謝！等離子體加工等離子體加工本講內(nèi)容等離子體加工的原理等離子體加工特點等離子體加工設(shè)備實際應(yīng)用1234本講內(nèi)容等離子體加工的原理等離子體加工特點等離子體加工設(shè)備實1、等離子體加工的原理雙擊添加標文字等離子體

物質(zhì)存在的通常三種狀態(tài)是氣、液、固三態(tài)。等離子體被稱為物質(zhì)的第四種狀體，它由氣體原子或分子在高溫下獲得能量電離之后，變成帶正電荷的離子和帶負電荷的自由電子，整體的正負離子數(shù)目和正負電荷相等，仍保持電中性，稱為等離子體，也稱為電漿。雖然等離子體在電的性質(zhì)方面呈中性，但是在外電場的作用下卻具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性，同時又是一個高溫?zé)嵩础?/p>

1、等離子體加工的原理雙擊添加標文字等離子體物質(zhì)雙擊添加標文字

宇宙中90%物質(zhì)處于等離子體態(tài)。地球上天然存在的等離子體主要是極光、閃電的形式，由地球表面向外，等離子體是幾乎所有可見物質(zhì)的存在形式，如大氣外側(cè)的電離層、日地空間的太陽風(fēng)、太陽日冕、太陽內(nèi)部、星際空間、星云及星團，毫無例外的都是等離子體。除了自然存在的等離子體，還有人工等離子體，例如霓虹燈燈管中的等離子氣體、等離子電視、火箭噴射的高溫電離氣體、人工核聚變產(chǎn)生等離子體等。雙擊添加標文字宇宙中90%物質(zhì)處于等離子體態(tài)。Page22雙擊添加標文字

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等離子加工又稱為等離子弧加工，是利用電弧放電使氣體電離成過熱的等離子氣體流束，靠局部熔化及汽化去除材料的。將噴嘴接直流電源的陽極，鎢電極接陰極，使陰極鎢電極和陽極噴嘴的內(nèi)壁之間發(fā)生電弧放電，吹入的工質(zhì)氣體受電弧作用加熱膨脹，從噴嘴噴出形成射流，稱之為等離子體射流，作用于噴嘴前面的材料。

雙擊添加標文字等離子加工又稱為等離子弧加工，是利用電弧放電2、等離子體加工的特點

等離子體具有極高的能量密度，主要由等離子體的三種效應(yīng)決定：（1）機械壓縮效應(yīng)：電弧在被迫通過噴嘴通道噴出時，通道對電弧產(chǎn)生機械壓縮作用，噴嘴通道的直徑和長度對機械壓縮效應(yīng)的影響很大。（2）熱收縮效應(yīng)：噴嘴內(nèi)部通入冷卻水，使噴嘴內(nèi)壁受到冷卻，溫度降低，因而靠近內(nèi)壁的氣體電離度急劇下降，導(dǎo)電性差，電弧中心電離度高，導(dǎo)電性好，電弧電流被迫在在電弧中心高溫區(qū)通過，使電弧的優(yōu)先截面縮小，電流密度大大增加。這種因冷卻而形成的電弧截面縮小作用，就是熱收縮效應(yīng)，一般高速等離子氣體流量越大，壓力越大，冷卻月充分，熱收縮效應(yīng)越明顯。（3）磁收縮效應(yīng)：電弧電流周圍磁場作用迫使電弧強烈收縮，電流密度更大，電弧更細更穩(wěn)定。2、等離子體加工的特點等離子體具有極高的能量密此處添加內(nèi)容此處添加內(nèi)容此處添加內(nèi)容雙擊添加標題文字

由于上述三種壓縮效應(yīng)的綜合作用，使等離子體的能量高度集中，電流密度、等離子體電弧的溫度都很高，可達11000—28000攝氏度，氣體的電離度隨之劇增，并以極高的速度從噴嘴噴出，具有很大的動能和沖擊力，當(dāng)?shù)竭_金屬表面時，可以釋放大量的熱能，加熱和熔化金屬，并將融化了的金屬材料吹處。等離子電弧不但具有溫度高、能量密度大的優(yōu)點，而且焰流可以控制。等離子弧適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)功率大小、氣體類型、氣體流量、進給速度和火焰角度，以及噴射距離，可以利用一個電極加工不同厚度和多種材料。此處添加內(nèi)容此處添加內(nèi)容此處添加內(nèi)容雙擊添加由此處添加內(nèi)容此處添加內(nèi)容此處添加內(nèi)容雙擊添加標題文字此處添加內(nèi)容此處添加內(nèi)容此處添加內(nèi)容雙擊添加3.等離子體加工設(shè)備簡單的設(shè)備有:手持等離子切割器、小型手提式裝置。3.等離子體加工設(shè)備簡單的設(shè)備有:手持等離子切割器、小型手提復(fù)雜的設(shè)備有程序控制和數(shù)字程序控制的設(shè)備、多噴嘴設(shè)備，采用光學(xué)跟蹤的設(shè)備。復(fù)雜的設(shè)備有程序控制和數(shù)字程序控制的設(shè)備、多噴嘴設(shè)備，采用光

在數(shù)控機床上可安裝先進的等離子體切割系統(tǒng)，并實現(xiàn)噴嘴的自適應(yīng)控制，以自動尋找和保持噴嘴與板材的正確距離。除了平面成形切割外，還有用于車削、開槽、鉆孔和刨削的等離子體加工設(shè)備。切割用的直流電源空載電壓為300V左右，用氬氣作為工質(zhì)氣體時空載電壓可降低為100V左右，電極材料為鈰鎢或釷鎢。用壓縮空氣作為工質(zhì)氣體時，電極材料為鋯或鉿。使用的噴嘴材料一般為純銅或鋯銅。在數(shù)控機床上可安裝先進的等離子體切割系統(tǒng)，并實現(xiàn)4、實際應(yīng)用1）等離子體切割

由于等離子弧具有高溫、能量集中，吹力大的特點，而且還可以采用惰性氣體保護，這對切割難熔金屬、有色金屬、非金屬材料以及提高切割質(zhì)量是一種行之有效的辦法。等離子體切割是利用高溫等離子弧將工件熔透，利用高速等離子流的機械沖刷力將熔化的金屬或非金屬吹除，形成狹窄的切口。等離子體加工己廣泛用于切割各種金屬或非金屬材料，特別是不銹鋼、銅、鋁、花崗石的成形切割，已獲得重要的工業(yè)應(yīng)用。它可以快速而較整齊地切割軟鋼、合金鋼、欽、鑄鐵、鎢、鉬等，切口質(zhì)量好，生產(chǎn)效率高。4、實際應(yīng)用1）等離子體切割2）等離子體電弧焊

由于等離子焊接溫度高、能量集中，不需大量焊絲、生產(chǎn)率高、焊接質(zhì)量好，對焊接過程中各種參數(shù)變化敏感小等優(yōu)點，已日益廣泛地應(yīng)用于生產(chǎn)。等離子體電弧焊可用以焊接鋼、鋁、銅、鈦等及其合金，其特點是a、等離子弧的穩(wěn)定性好，它既可用大電流(如幾百安培)來焊接厚板，又可以用小電流(10安培以下)采用細孔徑的噴嘴來焊接薄板(0.05--1mm)；

b、等離子弧能量密度大，弧柱溫度高，穿透能力強，10～12mm厚度鋼材可不開坡口，能一次焊透雙面成形，焊接速度快，生產(chǎn)率高，應(yīng)力變形小。

c、被焊工件熱影響區(qū)小，工件變形小，焊接口干凈平整。2）等離子體電弧焊3）等離子體噴涂

為了使許多設(shè)備的部件能耐磨耐腐蝕、抗高溫，需要在其表面噴涂一層具有特殊性能的材