镍及镍基合金的焊接可以采用手工电弧焊、TIG、MIG、埋弧焊等焊接方法,但是镍及镍基合金的热导率低、电阻率大,如果采用自由电弧焊接时热输入不易控制,可能导致HAZ宽大及晶粒粗化,从而降低焊接接头的组织力学性能。等离子弧为压缩电弧,能实现中厚板单面焊双面成形,焊缝热影响区窄、焊接变形小。因此,等离子弧焊可视为镍板拼接的最佳选择。与其他电弧焊相比,等离子弧焊设备比较复杂,控制对象较多。基于这种原因,本文设计出了一套以PLC作为控制核心的自动等离子弧焊设备。该等离子弧焊设备线路简单、操作以及维护比较方便,具有很好的稳定性、可靠性和适应性。本文详述了等离子弧焊系统的组成,介绍了各部分包括焊接电源、焊枪、小车行走机构和送丝机构、气路和水路系统及PLC控制系统在焊接过程中的重要作用以及设计要求。本文研制的等离子弧焊设备焊接主电路采用两台独立逆变电源供电,其中一台为维弧电源,另一台为主弧电源,这样非转移弧和转移弧既不相互影响,又便于两个电弧参数的独立调节,增强了系统的操作性和稳定性。本文还介绍了控制柜结构尺寸的设计,元器件布局以及接线设计,PLC在线调试,控制面板以及整个系统的调试过程。调试工作表明所设计的等离子弧焊系统能够满足等离子弧焊的工艺要求。从大量的焊接工艺试验结果来看,本文研制的等离子弧焊设备可以实现对6mm厚镍板单面焊双面成形的自动控制,焊接结果较为满意。最后,针对本文研制的设备不足之处,提出了几点改进的建议,以供今后对设备改进参考。