常用等離子切割方法及其選用

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常用等離子切割方法及其選用

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# j# `: D. @2 U! u關(guān)鍵詞:等離子切割



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,。
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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

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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。


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(lái)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,。

; n# }8 d9 b/ ~1 z; E" x    1 常用等離子切割方法及其工藝特性
, p5 g6 n5 d3 S. k, V( S, g2 r    1．1 等離子空氣切割法

' h9 ^' b. V, E- f- c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,。

等離子空氣切割法主要存在以下缺點(diǎn)：
    (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,。
; j' ?8 T5 P- u    (2)由于存在氧化作用，電極和噴嘴易損耗,，使用壽命較短,。
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0 X1 z1 E# I$ a4 X- d0 n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,。
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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。

( V1 h" A9 U; ^5 E' w+ C  j3 g    1．2 等離子氧氣切割法

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(guò)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,。

& X1 A; |, k1 J* A; u  w4 D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)：
    (1)切割速度更快,；
    (2)切割面更光潔,，呈金屬光澤，尤其是無(wú)氮化層,，切割后可直接用于焊接,；
8 _  q/ {" K: w* y1 X. J! x    (3)切口下緣不粘渣；
# U  L" ]+ x& ^4 u    (4)切割變形小,，精度高,。

2 q( j8 q; U3 l, \) A# O等離子氧氣切割法也存如下缺點(diǎn)：
4 V; u) T: k5 h6 P, l3 |/ ]    (1)因氧化作用強(qiáng), 電極損耗更快，使用壽命短,；
    (2)切割面斜角較大,。

3 V: }3 |, Z- c6 v# k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,。

    1. 3 等離子氮?dú)馇懈罘?/font>

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(zhǎng),，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,。

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。
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    1. 4 等離子氬—?dú)錃馇懈罘?/font>
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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(zhǎng)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,。
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( T1 h6 p; D. i3 n2 t% m8 w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(wú)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,。
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. n, v  D9 M, ?% [% f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。
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' O+ ~2 h' O" u7 X1．5 等離子氮?dú)馑疁u流切割法

/ u. B! d" A, g. j) A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(guò)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,。
2 @! P( \2 t2 x% ~在工作氣體的周?chē)�,，是�?jīng)過(guò)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(guò)程也有一定的促進(jìn)作用。

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)：
) j0 t9 s: r0 ^  U; V% _    (1)切割速度快,；
& M2 d/ p4 B/ R$ F9 p' N    (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
' B5 }1 f1 a. X9 M3 Z* v5 D    (3)切割變形很小，精度高,；
7 E! V6 ]1 [: C3 L6 B7 j1 A    (4)噴嘴壽命長(zhǎng),；
    (5)適合水下加工，基本無(wú)煙塵和弧光,，噪聲低,。

; p" Z7 F/ g- P& @0 y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,。
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    2 切割不同材料時(shí)等離子切割方法選用
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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,。
    2．1 不銹鋼(見(jiàn)表1)
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表1 三種等離子切割方法切割不銹鋼材料的比較

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+ a7 B+ F( X4 A, c2 ?幾種常用不銹鋼材料切割方法的切割速度比較如圖9。
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    2．2 鋁(見(jiàn)表2)
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表2 三種等離子切割方法切割鋁材料的比較

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幾種常用鋁材料切割方法的切割速度比較如圖10,。

- G0 T+ p8 \* G# S    2．3 碳鋼(見(jiàn)表3)
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表3 兩種等離子切割方法切割碳鋼材料的比較

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幾種常用碳鋼材料切割方法的切割速度比較如圖11。

中國(guó)庫(kù)

不錯(cuò)啊,，我正需要等離子方面的東東

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