离子氮化电源工作气体类型

离子氮化电源工作气体包括切割气体和辅助气体。工作气体的选择通常基于切割材料的类型、厚度和切割方法。

1.氩气（Ar）

它在高温下几乎不与任何金属反应，并且Ar等离子弧非常稳定。使用的喷嘴和电极使用寿命长。然而，Ar等离子弧的电压低，焓不高，切割能力有限。与空气切割相比，Ar等离子弧的厚度将减少约25%。此外，在Ar保护环境中，熔融金属的表面张力相对较大，比N2环境中的表面张力高约30%，因此会出现更多的挂渣问题。

2.氮气（N2）

它是一种常用的工作气体。在较高的电源电压条件下，N2等离子弧比氩气具有更好的稳定性和更高的喷射能量。即使在切割液体金属粘度高的材料时，如不锈钢和镍合金，挂在切口下边缘的熔渣量也很小。N2可以单独使用或与其他气体混合使用。例如，N2或空气经常用作自动切割中的工作气体。这两种气体已成为高速切割碳钢的标准气体。

3.氧气（O2）

它可以提高低碳钢材料的切割速度。当使用O2进行切割时，切割模式与火焰切割类似。高温高能等离子弧使切割速度更快。然而，耐高温氧化的电极需要一起使用。同时，应保护电极免受电弧放电时的冲击，以延长离子氮化电源电极的寿命。

4.空气

空气中含有约78%的N2（按体积分数计），因此与N2切割相比，空气切割形成的熔渣悬挂非常富有想象力；空气还含有约21%（体积）的O2。由于氧气的存在，低碳钢材料与空气的切割速度也很高；同时，空气也是经济的工作气体。然而，当单独使用空气切割时，会出现挂渣、切口氧化和氮增加等问题，电极和喷嘴的低寿命也会影响工作效率和切割成本。

5.氢气（H2）

它通常用作与其他气体混合的辅助气体。例如，气体H35（H2的体积分数为35%，其余为Ar）是等离子弧切割能力很强的气体之一，主要得益于H2。因为H2可以显著增加电弧电压，所以氢等离子体射流具有高焓。当它与Ar混合时，等离子体射流的切割能力大大提高。通常，Ar+H2用作厚度大于70mm的金属材料的切割气体。

在实际切割过程中，客户仍然需要根据自己的切割要求和经济成本选择合适的切割工作气体。与气体渗氮相比，离子氮化电源有许多优点，主要表现在：

（1） 由于离子渗氮不依赖化学反应，而是使用电离的含氮气体进行渗氮处理，因此不需要环保设备来防止污染。因此，离子氮化法在21世纪也被称为“绿色氮化法”。

（2） 离子渗氮是在真空中进行的，因此可以获得非氧化的加工表面，而不会损坏待处理工件的表面光洁度。而且，由于加工是在低温下进行的（可以在380℃下进行渗氮），加工后的工件变形很小，尺寸稳定性好，可以满足精密模具和高精度零件的要求。加工后，无需进一步加工，非常适合成品加工。