等離子弧噴焊（PTA）是一種熱噴焊工藝。所用的設備與等離子弧噴涂相同，與等離子弧噴涂不同的是，等離子弧噴焊的熔敷金屬和母材金屬發(fā)生熔合。圖5.23示出了等離子弧噴焊示意圖，噴焊層厚度明顯大于噴涂層厚度。噴焊后沒有任何熔渣，熔敷層平滑均勻，致密度達到100%，而且與工件之間具有良好的冶金結合，采用單層焊就可保證很低的稀釋率。轉移型等離子弧的電流從工件穿過噴嘴上的小孔進入鎢極，然后再回到電源。等離子弧噴涂通常采用粉末狀噴焊材料，因為所用的噴焊材料通常是高硬度的合金，不能拉拔成絲狀。這種方法常用來在工件表面噴焊耐磨層。等離子弧噴焊層的厚度和形狀均容易控制，單道噴焊就可噴出1/20~3/16in（1.25~4.75mm）厚的涂覆層。噴焊層用于裝配精度 要求很高的工件時，其表面必須進行預先打磨。

等離子弧是通過對穿過噴嘴小孔的電弧進行壓縮而產(chǎn)生的，高溫等離子從小孔中以很快的速度噴出。鈦的彈性模量僅相當于鐵的1/2，在應力水平相同的條件下，鈦及鈦合金焊接接頭將發(fā)生較顯著的變形。等離子弧呈近似的柱形（圖5.19），具有很大的剛直性，而不像GTAW電弧那樣具有大的發(fā)散角。當剛直性強、溫度極高的電弧指向工件時，工件表面和填充金屬迅速熔化，形成熔池。這種焊接方式類似于GTAW焊，被稱為熔入型等離子弧焊。但等離子弧熔化工件的速度比GTAW要快得多，而高溫、高速的等離子流也使等離子弧的熱效率顯著高于GTAW電弧，因此等離子弧焊的焊接速度更快、熔深更大。

熔透型等離子弧焊  焊接過程過程中，只熔透工件，但不產(chǎn)生小孔效應的等離子弧焊方法，又稱熔透型焊接法。

1）熔透法原理  當離子氣流量較小，弧柱受壓縮程度較弱時，這種等離子弧在焊接過程中只熔化工件而不產(chǎn)生小孔效應，焊縫成形原理與氬弧焊類似。主要用于薄板焊接及厚板多層焊。

2）微束等離子弧焊  微束等離子通常采用如圖3c所示的聯(lián)合弧。由于非轉移弧的存在，焊接電流小至1A以下電弧仍具有較好的穩(wěn)定性，能夠焊接細絲及箔材。這時的非轉移弧又稱維弧，而用于焊接的轉移弧又稱主弧。

3）焊接特點與GTAW焊相比，熔透法等離子弧焊具有優(yōu)點是：

a電弧能量集中，因此焊接工藝具有焊接速度快；焊縫深寬比大，截面積小；薄板焊接變形小，厚板焊接縮孔傾向小及熱影響區(qū)窄等優(yōu)點。

b、電弧穩(wěn)定性好。由于微束等離子弧焊接采用聯(lián)合弧，電流小至0.1A時電弧仍能穩(wěn)定燃燒，因此可焊超薄件，如厚度0.1mm不銹鋼片。

c、電弧挺直性好。采用氧和氳中加適量氧氣作為保護氣體和等離子氣體，加入氫氣可使電弧功率增加，提高焊接速度。以焊接電流10A為例，等離子弧焊噴嘴高度（噴嘴到工件表面的距離）達6.4mm時，弧柱仍較挺直，而鎢極氬弧焊的弧長僅能采用0.6mm（弧長大于0.6mm后穩(wěn)定性變差）。鎢極氬弧的擴散角約450，呈圓錐形（見圖6a），工件上的加熱面積與弧長成平方關系，只要電弧長度有很小變化將引起單位面積上輸入熱量的較大變化。而等離子弧的擴散角僅50左右（見圖6b）基本上是圓柱形，弧長變化對工件上的加熱面積和電流密度影響比較小，所以等離子弧焊弧長變化對焊縫成形的影響不明顯。

file:///C:/WINDOWS/TEMP/msoclip1/01/clip_image011.jpg">d、由于等離子弧焊的鎢極內縮在噴嘴之內，電極不可能與工件相接觸，因而沒有焊縫夾鎢的問題。