二、等离子弧的形成原理
切割用的等离子弧，是将通常的自由电弧的弧柱进行强迫 “压
缩”而获得的，这种强迫压缩的作用通称 “压缩效应”切割用的等离子弧是经过三种形式的压缩效应得到的。这三种
压缩效应都是通过割炬完成的。
1.机械压缩效应
自由电弧被迫通过压缩喷嘴孔道，使弧柱直径强迫收缩，从而
提高弧柱的能量密度和温度。图3-1 (L)所示为机械压缩效应
示意。
2.热收缩效应
由于水冷压缩喷嘴温度较低，所以在孔道中形成高速冷却气流
均匀包围弧柱，使弧柱边缘温度降低，电离度也降低，以致形成绝
缘层，迫使带电粒子流 (离子和电子)向高温、高电离度的弧柱中
心区域集中，使弧柱直径进一步变细 (能量密度进一步增大)，这
种收缩作用称为热收缩效应，
3.电磁收缩效应
弧柱的带电粒子流可看成一束无数条平行通电的导体，在自身
磁场作用下，产生相互吸引力，使导体相互靠近。两导体之间距离
越近，相互吸引力越大。所以在上述机械压缩效应和热压缩效应作
用下，已被压缩变细的弧柱，由于这种相互的吸引力而进一步收缩
变细，这种收缩作用通常称为电磁收缩效应，如图3-1 (3)所示。
以上三种效应对弧柱所产生的压缩作用使弧柱产生的能量进一
步集中，直到与电弧的热扩散等作用相平衡时，便形成稳定的等离
子弧。正是由于等离子弧的上述产生原理，所以有人把等离子弧也
称为压缩电弧。
钢板下料优化技术
钢板下料优化方案的自动编排技术运用了优化技术原理，
利用微型计算机进行计算，能自动地得出钢板 (或其他材料)下料
的优化方案，并可由计算机绘制出下料工艺图形。通过优化工作可
使材料下料利用率一般达到92%～95%，优化可达99%，使钢板
利用率大大提高。它不仅降低了成本，节约了大量钢材，提高了经 济效益，而且提高了企业的技术水平和企业的管理水平
钢板下料优化方案自动编排的技术是属于成套的新技术。它
包括了二维搜索算法、新的规格化下料剪裁工艺方法、对各种
零件坯料间进行准确配套的计算方法和整套计算公式，综合上三项
技术后编成的计算机应用软件。该软件适用在IBMPC/ⅹT及其兼
容机上运行。
生产中将钢板的规格和所需剪裁零件坯料尺寸输入计算机，
1垃i九后计算机即可输出优化好方案的下料用图样，工人即可按图样
等离子弧切割是一种常用的金属与非金属材料切割工艺方法，
切割原理与一般气割原理有本质的区别。它是利用高速、高温和
能量的等离子焰流来加热、熔化被切割材料，并借助内部或外部
高速气流或水流将熔化材料吹离其体，随着等离子弧割炬的移动
形成切割，同时被高速焰流吹除而形成切口的过程。
等离子弧切割分为双气流等离子弧切割、水压缩等离子弧切割
空气等离子弧切割三种。
二、等离子弧切割的特点
(1)等离子弧温度高，能量密度大，弧柱的稳定性、挺直度
好，焰流有很大的冲刷力，割件的切口窄、整齐、光洁、无挂渣，
割件变形和热影响区较小，且切口边缘的硬度及化学成分变化不
大，一般切后可以直接焊接而无需再清理。
(2)切割速度快、生产率高。如对厚25垃垃 以下的碳钢板切
割时，等离子弧切割比氧切割快5倍左右，而对大于25垃垃
的板切割时切割速度快些。
(3)可以切割绝大多数金属和非金属。采用转移型等离子弧可
切割钛、钼、钨、铸铁、不锈钢、铜及铜合金、铝及铝合金等。采
用非转移型等离子弧，还可以切割花岗石、碳化硅等各种非金属。
(4)切割用等离子弧，其电源空载电压高，等离子流速高，热
辐射强，噪声、烟气和烟尘严重，工作卫生条件较差。应注意加强
安全防护。
等离子弧切割设备主要包括电源、电气控制系统、水路系统、
气路系统、割枪和电极
