等离子枪按用途可分为焊枪及割枪，枪的主要组成部分及术语如图6-1所示。切割用枪无保护气体2及保护气罩6。压缩喷嘴5是等离子枪的关键部件，一般需用水冷。喷嘴孔径d_n及孔道长度l₀是压缩喷嘴的两个主要尺寸。喷嘴内通的气体称离子气。中性的离子气在喷嘴内电离后使喷嘴内压力增加，所以喷嘴内壁与电极4之问的空问称增压室。电离了的离子气从喷嘴流出时受到孔径限制，使弧柱断面变小，该孔径对弧柱的压缩作用称机械压缩。水冷喷嘴内壁表面有一层冷气膜，电弧经过孔道时，冷气膜一方面使喷嘴与弧柱绝缘，另一方面使弧柱有效断面进一步收缩，这种收缩称热收缩。弧柱电流自身磁场对弧柱的压缩作用称磁收缩。在机械压缩与热收缩的作用下，弧柱电流密度增加，磁收缩随之增强，如电流不变，弧柱电场强度及弧压降都随电流密度增加而增加，所以等离子弧（也称压缩电弧）的电弧功率及温度明显高于自由电弧。图6-2a所示的对比中，等离子弧的电弧温度比自由电弧高30％，电弧功率高100％。图6-2b是自由电弧和等离子弧弧柱断面面积沿弧柱轴线方向变化的情况，在可见弧柱面积同样变化20％时，自由电弧的弧长变动只有0.12mm，而等离子弧可达1.2mm，可见，等离子弧具有较小的扩散角及较大的电弧挺度，而且等离子弧显然也具有更高的速度（300m/s）和较大的电弧力。

图6-1 等离子弧枪的术语^［1］

1—工件 2—保护气体 3—离子气 4—电极 5—压缩喷嘴 6—保护气罩 7—增压室 d_n—喷嘴孔径 l₀—喷嘴孔道长度 l_r—钨极内缩长度 l_w—喷嘴至工件距离

图6-2 自由电弧等离子弧的对比

a）温度分布 b）挺直度（左—自由电弧，右—等离子弧） 1—24000～50000k 2—18000～24000k 3—14000～18000k 4—10000～14000k 自由电弧200A，15V，40x28L/h 压缩电弧200A，30V，40x28L/h，压缩孔径φ4.8mm

等离子弧具有的电弧力、能量密度及电弧挺度等与加工有关的物理性能取决于下列5个参数：(www.daowen.com)

1）电流。

2）喷嘴孔径的几何尺寸。

3）离子气种类。

4）离子气流量。

5）保护气种类。

调整以上5个参数可使等离子弧适应不同的加工工艺。如在切割工艺中，应选择大电流、小喷嘴孔径、大离子气流量及导热好的离子气，以便使等离子弧具有高度集中的热量和高的焰流速度。而在焊接工艺中，为防止焊穿工件则应选择小的离子气流量及较大的喷嘴孔径。