近年来，越来越多的焊切设备厂家研究利用高能等离子来清理焊接焊缝缺陷，即等离子气刨工艺技术，它只需要70A以上较低的电源，割炬和刨嘴即可实现等离子气刨，必要时采取刨割热板，采取空气、氧气、氮气或氩气/氢气（H35）实施，若采取空气，相比等离子切割只需具有较低的空气压力，柔和的、较宽的弧，刨削倾角调整范围广，如图3所示。

图3   等离子刨削示意

     通过大量的工艺试验，确定在气体压力、刨枪距工件工作面距离一定的情况下，对沟槽形状、尺寸和效率的影响，具体如表1所示，在30°~60°倾角范围内刨削效率最高。

3. 等离子气刨的应用及对比

     为了研究等离子刨削的先进性，我们分别采取某国际知名品牌的1000A碳弧气刨机和150A等离子气刨机进行对比试验。试验条件为：碳弧气刨采取8mm碳棒，等离子气刨气体采用普通压缩空气，试验材料采用推土机主机架关键焊缝如图4所示，主要材质为Q460C低合金高强钢板。

图4?试验工件及焊缝位置示意

     （1）刨削沟槽质量对比  针对两台同位置的焊接缺陷采取碳弧气刨（已修磨）和等离子气刨后，外观质量如图5所示，首先本次试验碳弧气刨速度为0.6~0.8m/min，焊缝刨削质量较差，且沟槽较宽对母材影响较大，刨削速度对刨槽尺寸和表面质量都有一定的影响，刨削速度太快会造成碳棒与金属相碰，使碳粘在刨槽的顶端，形成所谓“夹碳”的缺陷，必须经过砂轮修磨后的方可进行焊接措施。刨槽表面有厚度为0.54~0.72mm的硬化层，硬化层是由于处于高温的表层金属被急冷后而造成的，而不是渗碳的结果，并随工艺参数的变化而变化，但最深≤l.0mm。150A等离子弧速度为1.5m/min，刨削沟槽质量好，尺寸规则，且很少或基本上不需要打磨，同时无碳层，若采取氮气或氩气/氢气（H35）等介质保护实施屏蔽了空气，金属珠与空气不发生反应，可以留下一层氮化物，有助于进一步焊接。

图5   刨削焊缝外观质量

     （2）烟雾发尘量对比  考虑到刨削现场产生强弧光和大量烟尘，要求刨削操作人员必须穿戴防护，尤其是防护面罩。然后针对两种刨削方式进行防护罩内、工作区以及工作区外（2m）分别收集发尘量并进行检测对比，同时针对工作区刨削沟槽产生区附近进行发尘量的采集对比，结果如图6、7所示。

图6    发尘量数据对比1

图7     刨削发尘量数据对比2

     通过刨削烟雾和发尘量数据的收集进行分析，可以得出如下结论：①烟尘量浓度由高到低依次为：工作区、工作区外、防护罩内。②刨削产生区的烟尘量由高到低依次为熔化区、过渡区、母材区。③单位发尘量：等离子气刨发尘量远远低于碳弧气刨。

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