焊接機(jī)器人等離子弧焊工藝方法主要有兩種：熔入法和小孔法。當(dāng)被焊工件較薄時，往往采用熔入法進(jìn)行施焊；當(dāng)被焊工件較厚時，常采用小孔法進(jìn)行焊接。采用小孔法進(jìn)行焊接時，等離子弧將工件完全熔透，并在等離子流力的作用下形成一個穿透工件的小孔，熔化金屬被排擠在小孔周圍，隨著等離子弧在焊接方向上的移動，熔化金屬沿著電弧周圍的熔池壁向熔池后方移動，并在正反面結(jié)晶成形，實(shí)現(xiàn)了單面焊雙面成形。

利用焊接機(jī)器人等離子弧能量密度和等離子流力大的特點(diǎn)，可在適當(dāng)?shù)膮?shù)條件下實(shí)現(xiàn)熔化型穿孔焊接。這時等離子弧把工件完全熔透并在等離子流離力的作用下形成一個穿透工件的小孔，熔化金屬被排擠在小孔周圍，隨著等離子在焊接方向移動，熔化金屬沿電弧周圍熔池壁向熔池后方流動，于是小孔也就跟著等離子弧向前移動。穩(wěn)定小孔焊過程是不采用襯墊實(shí)現(xiàn)單面焊雙面成形的好方法，一般大電流等離子弧焊接（100~300A）大都采用這種方法。

焊接機(jī)器人穿孔現(xiàn)象只有在足夠的能量密度下才能實(shí)現(xiàn)。板厚增加時所需的能量密度也增加。由于等離子弧的能量密度難以進(jìn)一步提高，因此穿孔型等離子弧焊接只能在有限板厚內(nèi)進(jìn)行。

影響等離子焊接過程的主要參數(shù)有：焊接電流、離子氣流量、焊接速度、噴嘴到工件距離、噴嘴幾何形狀、鎢極內(nèi)縮量以及送絲速度等。

1）離子氣流量。增加離子氣流量可使等離子流力和電弧穿透能力的增加。其他條件給定時，為形成穿孔需要有足夠的離子氣流量，但多大時不能保證焊縫成形，應(yīng)根據(jù)焊接電流、焊縫、噴嘴尺寸和高度等參數(shù)條件確定。

2）焊接電流，其他條件給定時，焊接電流增加，等離子穿透能力提高。電流過小，小孔直徑減小或者不能形成小孔；電流過大，小孔直銷過大，熔池脫落，也不能形成穩(wěn)定的焊接過程。因此在噴嘴結(jié)構(gòu)尺寸確定的條件下，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定穿孔過程的電流都有一個適宜的范圍。離子氣流量也有一個適用范圍，而且與電流是相互制約的。

3）焊機(jī)速度。其他條件給定時，焊接速度增加，焊縫熱輸入量減少，小孔直徑減小，因此只能在一定速度及范圍內(nèi)獲得小孔焊接過程。焊接速度太慢會造成熔池脫落，正面咬邊，反而突出太多，對于給定厚度的焊件，為了獲得小孔焊接過程，離子氣流量、焊接電流、焊接速度這三個參數(shù)都要保持適當(dāng)?shù)钠ヅ洹?

4）噴嘴高度。噴嘴到工件表面的距離一般取3~5mm。過高會使電弧穿透能力降低，過低會使噴嘴更多受到金屬蒸汽的污染，易形成雙孔，也不利于焊接狀態(tài)的觀察。

5）保護(hù)氣流量。應(yīng)與離子氣有個一個恰當(dāng)?shù)谋壤?，保護(hù)氣流太大會造成氣流的紊亂，影響等離子弧的穩(wěn)定性和保護(hù)效果。

穿孔型等離子弧焊接最適用于3~8mm厚度不銹鋼、12mm以下厚度的鈦合金、2~6mm厚度的低碳鋼或低結(jié)構(gòu)合金鋼，以及銅、黃銅、鎳及鎳合金的對接縫。利用變極性等離子弧焊接鋁及鋁合金。單面焊可以焊接12mm厚度的鋁及鋁合金。被焊材料在上述厚度范圍內(nèi)可不開坡口一次焊透，并實(shí)現(xiàn)單面焊雙面成形。