原理简介
变极性等离子焊，Variable Polarity Plasma Arc Welding，简称VPPAW。它是使用了特殊设计的焊接电源和控制系统，通过极性的可控变换，从而可获得正接（DC/-）时间较长，反接（DC/+）时间较短且电流值分别可调的电流波形。在工件接电源正极的时段中(正接DC/-），焊枪可以有效地加热工件，此时钨极不会发生过热；而在工件接电源负极的时段内（反接DC/+），则可以利用“阴极雾化”作用清理焊接区的氧化物。通过控制正、负极性时的电流大小以及变换的频率，还可以分别调节熔透情况和阴极雾化清理的强度。
图片来源：央视新闻
工艺优点
由于变极性等离子焊的电源的特殊设计，促成了它有如下的工艺优点：
- 因为它是等离子电弧，所以，焊接电弧温度高，电弧能量集中，焊接熔深大，对中厚铝合金板的焊接（6-12mm），不开坡口单面焊双面成形，也能保证熔透。
- 变极性等离子弧的阴极清理作用可将污染物从熔池吹走，在破除铝合金的氧化膜效果方面也很好，所以焊前可以不进行去除氧化膜处理（如碱洗、酸洗或打磨、机加工等方式处理），只进行简单清理即可（如去油，去灰等）。
- 由于等离子弧能形成小孔效应，金属熔池内的气体能通过小孔全部排出，气体残存于焊缝中的量少，所以焊缝的气孔率低。
- 等离子弧能快速穿透整个焊缝，所以焊缝正面和反面的受热基本一致，焊后正反面焊缝的收缩也一致，所以焊缝的角变形小。
- 等离子弧能量集中，焊接速度快，所以焊接热影响区窄，工件总体变形小。
- 因为它单层焊透的厚度大，所以同样厚度的产品，焊接层数少，焊缝宽度窄，焊材消耗量小，生产效率高、总体成本低，效益提高。
- 因为产生等离子弧的钨极，缩在喷嘴内不与工件接触，减少钨极损耗，并有效防止焊缝的金属夹钨缺陷。
- 因为焊接时，热影响区小，气孔少，夹钨缺陷少，X射线探伤合格率高，所以焊缝接头力学性能好，焊接总体质量更有保证。
工艺缺点
由于它的电源及整个控制系统是特殊设计，变极性等离子焊也有它的弱点：
- 因为它有等离子电源系统，送丝系统，冷却系统，等离子焊枪等，设备复杂，初始成本高。
- 因为它不适合于普通的手工焊接，一般都是机械化焊接，所以，坡口的制备精度，组对精度，零部件的尺寸精度，都对焊接的质量产生影响。
- 对薄型的（0.5-2mm）产品，形状复杂的产品，焊接应用困难。
- 由于要产生等离子弧，生产过程中的各类气体消耗量大。
- 焊接工艺的调试比较复杂。
应用领域
- 航空航天领域：登月火箭的液氢、液氧储罐等。
- 汽车运输领域：铝合金储罐等。
- 医疗器械领域：消毒柜等。
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