機(jī)械社區(qū)
標(biāo)題: 常用等離子切割方法及其選用 [打印本頁]
作者: 西銳電氣 時(shí)間: 2008-12-9 14:44
標(biāo)題: 常用等離子切割方法及其選用
常用等離子切割方法及其選用
8 R6 r. w. I% b3 B/ B
--------------------------------------------------------------------------------
) z0 ]- | j* ?
) p9 _5 _" R/ e, A+ t
# D9 M+ G( [ B關(guān)鍵詞:等離子切割% a6 F# e7 |0 p, y) m
! ~, r/ E8 H( K+ t5 T! `2 C4 t1 I0 C) a: _9 V6 r; u
a2 u8 y" z' Z& P7 p5 f$ @# M
摘要：本文概述了壓力容器常用材料不銹鋼,、鋁,、碳鋼的幾種常用等離子切割方法及其工藝特性和切割參數(shù),，以及針對(duì)不同材料和切割要求的等離子切割方法選用,。
+ w/ P! r; ~. R! m$ n# }; Q8 q9 P7 e. s' W! ?: |$ V
3 Z0 Z" V# B$ U' C關(guān)鍵詞：等離子切割方法,；工藝特性,；工作氣體,；切割速度,；切割特性5 W3 f' L7 K9 K* V
; j% `9 A. }1 }# L/ l$ b
C) |$ r( `. t7 E6 i, x
不銹鋼,、鋁和碳鋼為壓力容器的常用材料,，其下料方法有很多種，等離子切割以其高效,、應(yīng)用范圍廣,、切割面光潔、熱變形小及適合加工各種形狀等特點(diǎn),，成為最常用的下料方法,，在壓力容器的制造中起著重要的作用。9 g: W1 h% \" g) v5 H
- E$ P& H+ R3 D8 P: ~
# j: `+ j- ~5 m& u) h$ G由于等離子切割是以工作氣體作為導(dǎo)電介質(zhì),，攜帶熱量,、熔化加工金屬并吹除切口中的熔融金屬來達(dá)到切割目的的,，因此不同的工作氣體對(duì)等離子的切割特性、質(zhì)量,、速度等方面都有明顯的影響,。下面介紹幾種常用等離子切割方法及其工藝特性和切割不同材料時(shí)等離子切割方法選用。7 y5 G4 q' r* h. C& ~5 I
% w7 }7 q& [+ k2 ~3 q 1 常用等離子切割方法及其工藝特性
' U N5 e+ @; B 1．1 等離子空氣切割法
/ p' k* E- j1 r( F/ g; `1 M# B! m
6 k$ e, |8 s& H: w; @等離子空氣切割法以干燥的壓縮空氣作為加工氣體,，主要用于切割碳鋼,，也可用于切割不銹鋼和鋁。由于空氣主要由氮?dú)夂脱鯕饨M成,，切割碳鋼時(shí),，切口中氧與鐵的放熱反應(yīng)提供了附加的熱量，同時(shí)生成表面張力低,、流動(dòng)性好的FeO熔渣,，改善了切口中熔融金屬的流動(dòng)性，因此不但切割速度較快,，而且切割面較光潔,，切口下緣基本不粘渣，切割面斜角較小,。切割不銹鋼和鋁時(shí)，氧與不銹鋼中的鉻和鋁起反應(yīng),，其切割面較粗糙,，一般對(duì)切割表面質(zhì)量要求較高時(shí)不采用這種加工方法。
- k$ O7 q3 U I! W1 [. P' f0 V6 {
; c+ n0 \3 ~& q/ V) Y等離子空氣切割法主要存在以下缺點(diǎn)：
8 S# N. q. i; ? (1)切割面上附有氮化層,，焊接時(shí)焊縫中會(huì)產(chǎn)生氣孔,，因此用于焊接的切割邊，需用砂輪打磨,，去除氮化層,。
5 O+ A7 U$ Z, O( x7 E (2)由于存在氧化作用，電極和噴嘴易損耗,，使用壽命較短,。9 l+ ?; G$ E9 p d
. ^3 u1 C3 V8 p: ^8 t$ G. S+ {/ z8 J0 c由于壓縮空氣的成本較低，這種切割方法在大批量的非焊接碳鋼板的切割中使用較為廣泛,。
# |/ w/ u$ ~& N. U+ q# S
( ]0 [; P$ H2 }3 a e( r$ L其不同電流強(qiáng)度下,，常用板厚和切割速度之間的關(guān)系如圖1所示。
# O* ~4 m' Q9 I$ _/ T' n m8 D( j+ }0 X0 U) Q5 F1 H( T
1．2 等離子氧氣切割法
% ]7 `) v0 N1 U2 J$ O
5 c+ Z6 E+ z9 c( f等離子氧氣切割法以氧氣作為工作氣體,，主要用于切割碳鋼,、鋁。氧的離解熱高,、攜熱性好,，粒子復(fù)合時(shí)的放熱量大,，投入切割的熱量多，因此可獲得較高的切割速度,。在加工碳鋼時(shí),，因切割過程中的鐵—氧反應(yīng)提供了大量的附加熱量，促進(jìn)了切割速度的進(jìn)一步提高,。
/ H/ C( i5 {2 ~8 Z7 `) x: H" a
8 Q. G1 N# W4 d3 N1 Z. }6 j; y與等離子空氣切割法相比,，等離子氧氣切割法在切割碳鋼時(shí)有以下優(yōu)點(diǎn)：
% N& b1 p4 x. `$ z1 [- s R! z (1)切割速度更快；) v r$ D1 ]7 F# |
(2)切割面更光潔,，呈金屬光澤,，尤其是無氮化層，切割后可直接用于焊接,；; T9 B7 y7 Z0 |; l# T9 T( x
(3)切口下緣不粘渣,；" O* k: u$ `* o2 w/ K) h7 q
(4)切割變形小，精度高,。; D! U) Y6 J/ z, C
/ B4 c6 @, J' t等離子氧氣切割法也存如下缺點(diǎn)：8 z9 ]4 H% ]$ @% c& ?% g
(1)因氧化作用強(qiáng), 電極損耗更快,，使用壽命短；
* J) q, \* G! {8 S. k (2)切割面斜角較大,。
7 H! I \, e' ^4 _. _0 [8 x/ X. |$ D4 Q: y; q I0 M
其不同電流強(qiáng)度下,，常用板厚和切割速度之間的關(guān)系如圖2、圖3所示,。5 S; @; _+ o& w4 s: y/ X
; l9 A6 y7 _. {' @$ _ 1. 3 等離子氮?dú)馇懈罘?/font>
" h- A) O ^" y* w& r/ w; b& H+ X( M9 I& v* `0 J
等離子氮?dú)馇懈罘ㄒ缘獨(dú)庾鳛楣ぷ鳉怏w, 主要用于切割不銹鋼,。氮的導(dǎo)熱和攜熱性能較好，弧柱也較長,，因此具有較好的切割能力,。但切割的表面質(zhì)量不是很好，且切割面有氮化物,。相對(duì)氧氣而言,，氮?dú)獾膬r(jià)格較低，因此這種切割方法一般只用于對(duì)切割表面質(zhì)量要求不高且不直接用于焊接的不銹鋼下料,。. M8 i& e. C+ z1 C
9 L; e3 ^' _6 C9 H7 R# n, x) c其不同電流強(qiáng)度下,，常用板厚和切割速度之間的關(guān)系如圖4所示。
6 \! P9 w1 ^. c/ Y8 E
( i- F) b6 ^( l 1. 4 等離子氬—?dú)錃馇懈罘?/font>
4 k- i9 ^5 R: p. |
! |" Q% L) Q+ K等離子氬—?dú)錃馇懈罘ㄒ詺搴蜌涞幕旌蠚怏w作為工作氣體,，主要用于切割不銹鋼和鋁,。氬易電離，可形成穩(wěn)定的等離子弧,，加之原子量大,，等離子流的動(dòng)量也大。而氫的導(dǎo)熱性好，電離粒子復(fù)合時(shí)放熱量高,。兩者相結(jié)合能形成穩(wěn)定,、能量密度高、弧柱長的等離子弧,，切割能力強(qiáng),，切口寬度和切割面斜角較小，切口光潔,，切割中產(chǎn)生的氮氧化物較少,，是等離子切割中切割質(zhì)量較好的一種方法。但這種切割方法使用混合氣體作為工作氣體,，須增加一混合裝置,，使氬和氫很好地混合在一起。( S* }0 ]1 z# @6 C" d; Q- N8 \
( e# |$ n# y8 E# t
由于氬氣和氫氣的價(jià)格較高,，且氫氣為危險(xiǎn)氣體,，一般這種切割方法主要用于切割其他等離子切割無法加工的對(duì)切口要求較高的較厚不銹鋼和鋁工件，且使用環(huán)境符合安全要求的情況下,。
X9 I" |, }2 b. o& F# B
3 [& M s6 A: m! F( D4 T! b$ J2 V( j/ c ]1 m1 @9 B3 ?
其不同電流強(qiáng)度下,，常用板厚和切割速度之間的關(guān)系如圖5、圖6所示,。
' R- Q2 n, T. k; [, d" Y! ]# S' O) o/ j; ]/ f1 z/ u6 A
& ^2 {9 k( J( G0 }1．5 等離子氮?dú)馑疁u流切割法5 I i# }8 Q7 x# _" g! b" [
% T4 j, ~& ~# J% T3 e6 }1 z3 q
等離子氮?dú)馑疁u流切割法以氮?dú)庾鳛楣ぷ鳉怏w,，主要用于切割不銹鋼和鋁。工作氣體通過渦流環(huán)形成渦旋氣流,，使等離子流也以渦旋方式射向工件,，從而可獲得一個(gè)斜角極小的切割邊。
; ]: G6 _# B' W+ G$ v7 D7 L3 G$ |在工作氣體的周圍,，是經(jīng)過處理的高壓水流，使電弧能量密度大大提高,，形成了溫度極高,、挺度好及流速大的等離子弧。另外,，部分水離解成氫和氧,，對(duì)切割過程也有一定的促進(jìn)作用。% a+ A8 K$ W1 k; s; |, `
5 V- l% [+ V4 {* w
和其他等離子切割方法相比等離子氮?dú)馑疁u流切割法具有以下特點(diǎn)：6 }' S4 s( \) Q- _) c& ^
(1)切割速度快,；
6 p4 {) D8 @- n3 F' \ (2)切割質(zhì)量好,。切口寬度小，切割面光潔,，斜角極小,，切口下緣不粘渣
1 y& }1 f0 L1 ?3 _5 l* B) a (3)切割變形很小，精度高,；- }! l( M+ w- [ K& ]
(4)噴嘴壽命長,；, D& R. g0 z1 ]' E
(5)適合水下加工,，基本無煙塵和弧光，噪聲低,。( j9 s4 K+ D3 O9 d
0 p, |; t7 ]( N' R# g! x其不同電流強(qiáng)度下,，常用板厚和切割速度之間的關(guān)系如圖7、圖8所示,。* k. @# P' R- S6 N* |$ q: n8 q4 C
: D, e! x# x1 R: X' y 2 切割不同材料時(shí)等離子切割方法選用1 y/ o7 U$ [5 P& l
2 n$ K1 j7 N1 i$ n; a* h( ~) w3 A由上述可知,，對(duì)于不同的切割材料及切割要求，有多種等離子切割方法可以選用,。下面從切割速度,、切割質(zhì)量、切割變形,、焊前處理,、操作成本等方面，對(duì)切割不銹鋼,、鋁和碳鋼時(shí)常用等離子切割方法進(jìn)行比較,，具體操作時(shí)可根據(jù)不同的切割要求選用合適的切割方法。
1 w# P) v) L% C( i& m* w 2．1 不銹鋼(見表1) ' I: L/ B3 ~/ F' B
' @0 H$ \) H$ y4 O
表1 三種等離子切割方法切割不銹鋼材料的比較
9 G; U8 j' P4 Y, b2 F( i
+ N/ j; R9 k0 Z M
幾種常用不銹鋼材料切割方法的切割速度比較如圖9,。
( V0 x+ b$ w6 ^- I" Q: v; B c6 s& K8 r/ h+ ~0 A
2．2 鋁(見表2) 1 Y6 ? \4 d* }: e7 k
表2 三種等離子切割方法切割鋁材料的比較
$ k- j2 M6 b0 P3 _0 b" }
8 E$ o2 B' U! S' e幾種常用鋁材料切割方法的切割速度比較如圖10,。 D, [* |, L, T! W4 _. V
" \+ ?$ U1 u: M3 Y d 2．3 碳鋼(見表3)
0 T% Q9 ^0 x& Z/ l: H表3 兩種等離子切割方法切割碳鋼材料的比較
; p# D3 a% b H* r# P0 ?幾種常用碳鋼材料切割方法的切割速度比較如圖11。
作者: 中國庫 時(shí)間: 2008-12-15 22:42
不錯(cuò)啊,，我正需要等離子方面的東東
作者: chongxuqq 時(shí)間: 2013-1-6 14:22
學(xué)習(xí)一下
| 歡迎光臨 機(jī)械社區(qū) (http://97307.cn/) |
Powered by Discuz! X3.4 |