等離子弧工序是一系列采用壓縮電弧進(jìn)行的熱工序。等離子弧焊工序以水冷卻的銅合金噴嘴來形成

壓縮電��；而等離子切割則是采用氣體或水冷卻形式。此外等離子焊強(qiáng)還另附有一個(gè)氣體保護(hù)部分。
　　等離子是氣體加熱后變?yōu)榫植侩x子化的狀態(tài)，故在這狀態(tài)下等離子有導(dǎo)電性。氣體的初步離子化通

常是利用高壓電的發(fā)電機(jī)進(jìn)行，氣體如選用氬，則離子化過程較為容易，因氬是單原子式結(jié)構(gòu)。同樣道

理，由于氮是雙原子結(jié)構(gòu)，故難于離子化，因而要采用一個(gè)電壓更高的發(fā)電機(jī)來進(jìn)行。
　　離子化區(qū)或等離子柱含有正電荷離子。相等數(shù)目的電子及中性原子或分子。等離子柱的導(dǎo)電性因溫

度及離子柱約為銅等離子的0.05％。傳熱性及導(dǎo)效率決定了氣體是否適合用于等離子弧焊或切割工序。
　　氬是一種導(dǎo)熱率較低的氣體，而由于是單原子結(jié)構(gòu)，故傳熱性較差。另一方面，氫由于是雙原子結(jié)

構(gòu)，故導(dǎo)熱率較佳，傳熱性質(zhì)優(yōu)良，因此很適合用于等離子切割；而在等離子焊接工序中，即可使用氬

氣，也可以采用氬氫或氬氮混合氣體作為保護(hù)氣體，氣體原子由電源吸收電能量，情形和海綿的吸收情

況相同，而發(fā)放熱能的情形亦一樣。在雙原子氣體來說，當(dāng)氬原子或氮原于再次結(jié)合成分子時(shí)，會(huì)進(jìn)一

步放出熱能。
　　早在五十年代初，人們就發(fā)現(xiàn)將電弧導(dǎo)入一個(gè)位于電極(陰極)和工件(陽極)之間的水冷卻銅噴嘴內(nèi)

，便可改善鎢極氣體保護(hù)焊時(shí)開弧的性質(zhì)。噴嘴不會(huì)將電弧散開而是將之壓縮成細(xì)小的切面，這動(dòng)作促

進(jìn)了電弧的電阻加熱，因而弧的溫度及電壓相應(yīng)提高。氣體通過噴嘴后，形成高速、平行及非常熱的等

離子流射出。
　　等離子射流可在傳送狀態(tài)下操作，即電源是連接于電極和工件之間或在外傳送狀態(tài)下操作，即電源

是連接于電極和噴嘴之間。雖然在兩種操作方式中，都有等離子熱流由噴嘴射出，但等離子切割工序通

常采用傳送式，因?yàn)楫?dāng)電弧與工件有電接觸時(shí)，可用輸入熱量才能最有效率地發(fā)揮。
　　改變氣體種類、流動(dòng)速度、電弧電流及噴嘴尺寸便可大幅度改變等離子射流的特性。例如，采用低

的氣體流動(dòng)速度，等離子射流便變成一個(gè)熱量高度集中的熱源，是理想的焊接環(huán)境。反之，如充分增加

氣體流速，則等離子射流會(huì)切穿工件，而射流的高速足以將等離子弧切割出來的金屬吹走。
　　等離子弧切割所涉及的溫度比鎢極氣體保護(hù)焊接高得多，這稱為“干式電弧壓縮”，而它可能發(fā)生

的原因是由于高氣體流量在噴嘴鏜孔內(nèi)形成一層較冷的非離子化邊界層，而容許較高的弧壓縮。將切割

氣體打旋，便可進(jìn)一步增加邊界層的厚度。打旋動(dòng)作令到非離子化的冷氣體沿經(jīng)向外移動(dòng)，形成一個(gè)較

厚層。有些機(jī)械化的等離子切割可將等離子氣體打旋，以便達(dá)到最高程度的電弧壓縮。等離子弧焊炬的

等離子氣體及保護(hù)氣體則通常以層流形式流動(dòng)。