一、離子弧原理：
(1)微束等離子弧焊的特點(diǎn)
微束等離子焊接是一種小電流(通常小于30A)熔人型焊接工藝，為了保持小電流時(shí)電弧的穩(wěn)定，一般采用小孔徑壓縮噴嘴(0.6～1.2mm)及聯(lián)合型電弧。即焊接時(shí)會(huì)存在兩個(gè)電弧，一個(gè)是燃燒于電極與噴嘴之間的非轉(zhuǎn)移弧，另一個(gè)為燃燒于電極與焊件之間的轉(zhuǎn)移弧，前者起著引弧和維弧作用，使轉(zhuǎn)移弧在電流小至0．5A時(shí)仍非常穩(wěn)定，后者用于熔化工件。
微束等離子弧是等離子弧的一種。在產(chǎn)生普通等離子弧的基礎(chǔ)上采取提高電弧穩(wěn)定性措，進(jìn)一步加強(qiáng)電弧的壓縮作用，減小電流和氣流，縮小電弧室的尺寸。這樣，就使微小的等離子焊槍噴嘴噴射出小的等離子弧焰流，如同縫紉機(jī)針一般細(xì)小。與鎢極氬弧焊相比，微束等離子弧焊接的優(yōu)點(diǎn)是：
a．可焊更薄的金屬，最小可焊厚度為0．01mm
b．弧長(zhǎng)在很大的范圍內(nèi)變化時(shí)，也不會(huì)斷弧，并能保持柱狀特征，巳焊接速度快、焊縫窄、熱影響區(qū)小、焊接變形小。
(2)獲得微束等離子弧的三要素
獲得微束等離子弧，必須滿足以下三個(gè)基本條件。
①微束等離子弧發(fā)生器 是產(chǎn)生微束等離子弧的器件，也稱為等離子槍，它是以等離子電弧室為主體組成的。產(chǎn)生微束等離子弧的第一要素是要有一個(gè)良好的等離子槍，要求不漏氣、不漏水、不漏電，電極對(duì)中且調(diào)整更換方便，噴嘴耐用又便于更換。
電弧室由上下兩體構(gòu)成，中間加以絕緣。上槍體的主要功能是：夾持鎢極并使之接人電源負(fù)極，以使鎢極尖端能產(chǎn)生電弧放電的陰極斑點(diǎn)；將電弧放電產(chǎn)生在鎢極區(qū)的熱量及時(shí)排出；鎢極應(yīng)能始終保持對(duì)準(zhǔn)下槍體的噴嘴孔徑中心，且應(yīng)能調(diào)整極尖的高度和更換新鎢極，導(dǎo)人惰性壓縮氣體。這樣，上槍體應(yīng)有電、氣、水三個(gè)導(dǎo)人孔道和一個(gè)水的出口。下槍體上安裝經(jīng)常更換的噴嘴，要接電源的正極，要有進(jìn)出冷卻水的散熱系統(tǒng)。有的微束等離子弧焊槍上設(shè)有保護(hù)氣系統(tǒng)，也設(shè)置在下槍體上。
②直流電源 作為微束等離子弧的電源，除了普通等離子弧的直流電源、下降伏安特性、電流可以細(xì)微調(diào)節(jié)等要求外，還有一個(gè)重要的特殊要求，即高空載電壓。一般直流電源的空載電壓是80～100V，微束等離子弧的電源空載電壓應(yīng)是120～160V，有時(shí)還要高達(dá)200V。因?yàn)槲⑹入x子弧的電流小(<30A)，電弧氣體介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的電離、發(fā)射作用弱，為便于引弧和穩(wěn)弧，就需要提高空載電壓來(lái)加強(qiáng)場(chǎng)致發(fā)射作用，所以微束等離子弧焊的電源需要特制專用。
微束等離子弧焊電源使用時(shí)是采用正極性接法，即將焊槍鎢極接電源負(fù)端，電源的另端CiE極)通過(guò)接觸器開(kāi)關(guān)接焊槍的噴嘴。同時(shí)，電源的正極端還要并聯(lián)一個(gè)電路，即通過(guò)接觸器并聯(lián)到工件上。
就微束等離子弧的直流電源的供電連續(xù)性來(lái)說(shuō)，可以有兩種電源：一種是連續(xù)直流供電，得到的焊接電流是連續(xù)的直流電，這就是通常所說(shuō)的直流電源；另一種是可以有規(guī)律的進(jìn)行斷續(xù)供電，即脈沖電源。脈沖電流的主要優(yōu)越性在于，它除了能像連續(xù)直流那樣能調(diào)節(jié)電流的大小以外，它的通電時(shí)間h和間隙時(shí)間‘2可以調(diào)節(jié)。因此，脈沖電源優(yōu)于普通直流電源。
③惰性氣體源 在等離子槍的電弧室里，電弧柱是在三個(gè)壓縮效應(yīng)(機(jī)械壓縮效應(yīng)、熱收縮效應(yīng)和磁壓縮效應(yīng))的作用下形成等離子弧的。三個(gè)效應(yīng)中有兩個(gè)是惰性氣體所為。微束等離子弧所使用的惰性氣體，一般都是氬氣，使用工業(yè)用瓶裝壓縮氬氣即可。使用時(shí)要接裝減壓表和流量計(jì)，以便能精細(xì)地調(diào)節(jié)壓力和流量這兩個(gè)參數(shù)。
(3)微束等離子弧焊的工藝參數(shù)
微束等離子弧焊的工藝參數(shù)，主要是焊接電流、焊接速度、工作氣體流量、保護(hù)氣體流量、電弧長(zhǎng)度、噴嘴直徑、噴嘴通道比和鎢極的內(nèi)縮量等，它們對(duì)焊縫的形狀和焊接質(zhì)量都有影響。
二、離子弧特性：
1、 電弧能量高，焊接熱影響區(qū)小，焊接形變很??；
2、 弧柱細(xì)長(zhǎng)，穿透力強(qiáng)，薄的工件無(wú)需開(kāi)坡口，縮短準(zhǔn)備時(shí)間；
3、 速度快，是普通氬焊的3-6倍；
4、 弧柱剛性大，由于小孔效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了單面焊雙面成型；
5、 焊縫缺陷少，可焊材料多，焊接質(zhì)量高；
6、 卓越的重復(fù)生產(chǎn)性，電極縮在噴嘴內(nèi)，不易污染和燒損