1、隨著現(xiàn)代切割技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)轉(zhuǎn)移弧等離子切割設(shè)備無(wú)法切割非金屬材料的弊端日益凸顯，目前既可以切割金屬又可以切割非金屬材料的技術(shù)主要有火焰切割和激光切割兩種，火焰切割的精度比較低，而激光切割設(shè)備的成本和使用條件都比較高。在此背景下，本文結(jié)合傳統(tǒng)等離子設(shè)備結(jié)構(gòu)的研究，設(shè)計(jì)了一套非轉(zhuǎn)移弧層流等離子體炬，可以用于金屬和非金屬材料的切割。
　　本文設(shè)計(jì)的等離子體炬長(zhǎng)度為275mm，直徑56mm，采用多陽(yáng)極結(jié)構(gòu)，各個(gè)電極使用單獨(dú)的冷卻水通道，

2、具有比較長(zhǎng)的使用壽命，陰極材料為鋯(Zr)，工作氣體為壓縮空氣，壓縮空氣與鋯配合引弧成功率高，并且具有使用經(jīng)濟(jì)、無(wú)污染的優(yōu)點(diǎn)。在完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，本文對(duì)等離子射流的熱力學(xué)模型進(jìn)行了分析，得出了相關(guān)的平衡方程，并且對(duì)等離子射流的出口溫度利用Matlab進(jìn)行了計(jì)算，得出了不同功率下的出口溫度圖線。
　　本文還根據(jù)設(shè)計(jì)的等離子體炬的結(jié)構(gòu)參數(shù)，結(jié)合等離子電弧的形成原理，設(shè)計(jì)了等離子電源，包括高頻高壓引弧電路和直流維弧電路兩部分。文中分

3、析了整流濾波電路設(shè)計(jì)方案和相關(guān)元件的選型計(jì)算，并利用Simulink對(duì)整流濾波電路進(jìn)行了仿真分析，給出了高頻高壓引弧電路和直流維弧電路的串聯(lián)式電路圖，詳細(xì)介紹了等離子體炬引弧的啟動(dòng)順序。
　　對(duì)文中設(shè)計(jì)的等離子體炬和等離子電源進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。水路和氣路密封性能實(shí)驗(yàn)表明等離子體炬的密封性能良好，空氣擊穿實(shí)驗(yàn)表明高頻高壓電路可以穩(wěn)定擊穿1.5mm的氣隙。在2m2/h的流量下，等離子體炬可以產(chǎn)生直徑4mm，長(zhǎng)度25mm的層流射流。最后利