等离子弧喷焊（PTA）是一种热喷焊工艺。所用的设备与等离子弧喷涂相同，与等离子弧喷涂不同的是，等离子弧喷焊的熔敷金属和母材金属发生熔合。图5.23示出了等离子弧喷焊示意图，喷焊层厚度明显大于喷涂层厚度。手工等离子弧焊可全位置焊接，自动等离子弧焊通常是在平焊和横焊位置上进行焊接。喷焊后没有任何熔渣，熔敷层平滑均匀，致密度达到100%，而且与工件之间具有良好的冶金结合，采用单层焊就可保证很低的稀释率。等离子弧喷涂通常采用粉末状喷焊材料，因为所用的喷焊材料通常是高硬度的合金，不能拉拔成丝状。这种方法常用来在工件表面喷焊耐磨层。等离子弧喷焊层的厚度和形状均容易控制，单道喷焊就可喷出1/20~3/16in（1.25~4.75mm）厚的涂覆层。喷焊层用于装配精度 要求很高的工件时，其表面必须进行预先打磨。

熔透型等离子弧焊  焊接过程过程中，只熔透工件，但不产生小孔效应的等离子弧焊方法，又称熔透型焊接法。

1）熔透法原理  当离子气流量较小，弧柱受压缩程度较弱时，这种等离子弧在焊接过程中只熔化工件而不产生小孔效应，焊缝成形原理与氩弧焊类似。主要用于薄板焊接及厚板多层焊。

2）微束等离子弧焊  微束等离子通常采用如图3c所示的联合弧。由于非转移弧的存在，焊接电流小至1A以下电弧仍具有较好的稳定性，能够焊接细丝及箔材。这时的非转移弧又称维弧，而用于焊接的转移弧又称主弧。

3）焊接特点与GTAW焊相比，熔透法等离子弧焊具有优点是：

a电弧能量集中，因此焊接工艺具有焊接速度快；焊缝深宽比大，截面积小；薄板焊接变形小，厚板焊接缩孔倾向小及热影响区窄等优点。

b、电弧稳定性好。由于微束等离子弧焊接采用联合弧，电流小至0.1A时电弧仍能稳定燃烧，因此可焊超薄件，如厚度0.1mm不锈钢片。

c、电弧挺直性好。以焊接电流10A为例，等离子弧焊喷嘴高度（喷嘴到工件表面的距离）达6.4mm时，弧柱仍较挺直，而钨极氩弧焊的弧长仅能采用0.6mm（弧长大于0.6mm后稳定性变差）。一般钨极氲弧焊能焊接的大多数金属，均可用等离子弧焊接，如碳钢、低合金钢、不锈钢、铝及铝合金、铜及其合金、镍及其合金、钛及其合金等，主要用于航天航空、核能、电子、石油化工、机械及其他工业部门中。钨极氩弧的扩散角约450，呈圆锥形（见图6a），工件上的加热面积与弧长成平方关系，只要电弧长度有很小变化将引起单位面积上输入热量的较大变化。而等离子弧的扩散角仅50左右（见图6b）基本上是圆柱形，弧长变化对工件上的加热面积和电流密度影响比较小，所以等离子弧焊弧长变化对焊缝成形的影响不明显。

file:///C:/WINDOWS/TEMP/msoclip1/01/clip_image011.jpg">d、由于等离子弧焊的钨极内缩在喷嘴之内，电极不可能与工件相接触，因而没有焊缝夹钨的问题。

等离子弧焊接的应用    穿孔型等离子弧焊适于焊接厚度3-8mm不锈钢、厚度12mm以下钛合金、板厚2～6mm低碳或低台金结构钢以及铜、黄铜、镍及镍合金的对接焊撞，可在不开坡口、不加填充金属、不用衬垫的条件下实现单面焊双面成形。以焊接电流10A为例，等离子弧焊喷嘴高度（喷嘴到工件表面的距离）达6。厚度大于上述范围时采用v形坡口多层焊。

(1)高温合盒的等离子弧焊接

固溶强化和al、ti古量较低的时效强化高温合金用等离子弧焊接时，填充焊丝或不加焊丝均可获得质量良好的焊缝。一般厚板采用小孔型等离子弧焊，薄板采用熔透型等离子弧焊，箔材用微束等离子弧焊。3）焊接特点与GTAW焊相比，熔透法等离子弧焊具有优点是：a电弧能量集中，因此焊接工艺具有焊接速度快。焊枪的加工和装配精度要求较高，应有很高的同心度。等离子气流和焊接电流要求递增和衰减控制。