等離子弧按壓縮電弧的形式不同，可分為轉(zhuǎn)移型和非轉(zhuǎn)移型兩種電弧。通常用轉(zhuǎn)移型等離子弧切割機(jī)來切割金屬材料，其切割原理和典型割槍的示意圖如圖6-10所示。
一、設(shè)備的組成
等離子弧切割機(jī)有手工和機(jī)械兩類。其設(shè)備由電源、割炬、控制系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)及水冷系統(tǒng)組成。機(jī)械切割機(jī)帶有速度可調(diào)的切割小車。手工切割機(jī)目前有LG-400等型號，可用于直線和各種幾何形狀的手工切割，切割不銹鋼材的最大厚度為40mm。機(jī)械等離子弧切割機(jī)目前有LG3-400等型號，可以自動(dòng)地切割直線和圓形，也可以通過仿形和數(shù)控裝置來切割任何形狀的工件，切割不銹鋼的最大厚度為40～60mm。其切割圓的直徑從200mm到1000mm。國產(chǎn)幾種等離子弧切割機(jī)的技術(shù)參數(shù)見表6-9。
等離子弧切割槍與等離子弧焊焊槍相同。一般由電極、電極夾頭、噴嘴、冷卻水套、中間絕緣體和氣、水管等組成。割槍中工作氣體的進(jìn)入可以軸向通入或切線旋轉(zhuǎn)吹人，或者兩者組合吹入。用得最多的是切線旋轉(zhuǎn)吹人式送氣，它對等離子弧的壓縮效果最好。割槍中電極要與噴嘴保持同軸，噴嘴內(nèi)同時(shí)要通過工作氣體和切割氣體，所以對噴嘴的質(zhì)量要求較高。它關(guān)系到切割能力、切口質(zhì)量和噴嘴的壽命。過去通常采用釷鎢絲棒（牌號為WT-15或WT-20）作為電極材料，但放射元素對人體健康有影響，現(xiàn)在已停止使用。值得推薦的是鈰鎢絲棒（WCe-20～WCe-40）和錸鎢絲棒（W-1Re或W-3Re）材料。電極直徑的選擇與最大許用電流有關(guān)，見表6-10。
二、工藝參數(shù)的選擇
1. 氣體的選擇
目前等離子弧切割常用的氣體有氮、氫、氬及其混合氣體，見表6-11。其中氮?dú)鈨r(jià)格最低，使用時(shí)危險(xiǎn)性小，應(yīng)用最為廣泛。要選用國家標(biāo)準(zhǔn)（GB／T 3864-2008）的氮?dú)?，否則易燒損噴嘴和電極。切割氣體在弧柱和噴嘴內(nèi)壁之間起隔熱和絕緣作用，對電弧進(jìn)行壓縮，保證電弧穩(wěn)定燃燒；同時(shí)又是電離介度和電弧的熱導(dǎo)體，使工件加熱后迅速熔化；并且通入的氣體還對電極起到冷卻作用。在同樣的工藝條件和相近的工藝參數(shù)下，氮?dú)鈿怏w流量對切割質(zhì)量的影響參見表6-12。
2. 工藝參數(shù)
用等離子弧切割不銹鋼時(shí)，切割工藝參數(shù)要選擇適當(dāng)，可以使切割的金屬表面光滑，掛渣不嚴(yán)重，切口縫隙狹窄。有關(guān)切割不銹鋼板的工藝參數(shù)見表6-13。如果參數(shù)選擇不當(dāng)，除了切割質(zhì)量不能得到保證外，還會(huì)在切割過程中產(chǎn)生雙弧現(xiàn)象，甚至中斷切割，嚴(yán)重時(shí)燒損噴嘴和電極。
切割速度是影響切割質(zhì)量的重要因素。在功率不變的情況下，提高切割速度，可使切口受熱小，切口變窄，熱影響區(qū)縮小。但切割速度過快，不能割透工件。若切割速度太慢，除生產(chǎn)效率低外，還會(huì)造成切口表面粗糙和掛渣現(xiàn)象。切割速度對切割質(zhì)量的影響見表6-14。
3. 操作技術(shù)
切割前應(yīng)將起割點(diǎn)清理干凈，保持良好導(dǎo)電狀態(tài)。對于大厚度工件，最好用小電弧在起割點(diǎn)預(yù)熱一下，然后再進(jìn)行切割。
切割應(yīng)從工件邊緣開始，待工件邊緣割穿后再移動(dòng)割炬。若不允許從板的邊緣切割，則應(yīng)事先在切割鋼板的待切割起點(diǎn)處鉆直徑約1～5mm的小孔，否則由于等離子弧強(qiáng)大的吹力，使熔渣四下飛濺，操作難以進(jìn)行。
電極尖端至噴嘴端面的距離控制在10～15mm。合適的距離可以使電弧在噴嘴內(nèi)得到良好的壓縮，能量集中，從而提高等離子弧的溫度，增大切割能力。
噴嘴至工件距離不大于10mm。距離過大會(huì)影響電弧功率的有效利用，使切割能力降低；距離過小，使操作者難以控制。
割炬在整個(gè)切割過程應(yīng)與受割工件表面保持垂直，不然切口發(fā)生偏斜且不光潔，還在切口底面易造成熔瘤。為了提高切割質(zhì)量和增加生產(chǎn)效率，通常可將割炬在切口所在平面內(nèi)向切割方向相反的方向傾斜一個(gè)角度（0～45°）。切割薄板時(shí)，后傾角應(yīng)大些，切割厚板時(shí)，后傾角應(yīng)小些。
