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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. k/ ]* T- V! n! N關(guān)鍵詞:等離子切割

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6 c# f, c" x: F7 w6 J, N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


& m" e5 S- C# i5 [, [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,。


; x% d& a. D' f! {; T6 z& b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,。
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; u; G6 A  V0 y    1 常用等離子切割方法及其工藝特性
    1．1 等離子空氣切割法
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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。
6 n* b5 R: K% s9 u' T    (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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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,。

# r: h$ I+ x2 j2 e( V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,。

    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。
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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；
9 Z# }  n, b7 O    (3)切口下緣不粘渣,；
  O, t$ I' n8 e# S7 u    (4)切割變形小,，精度高。
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等離子氧氣切割法也存如下缺點(diǎn)：
/ W. k+ ~5 H6 f" v2 J5 Z    (1)因氧化作用強(qiáng), 電極損耗更快,，使用壽命短,；
( a  P' E# @* _    (2)切割面斜角較大,。
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- u- k& s) `" j! ^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,。
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- e! n) H  G- E8 T3 c+ ~    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,。
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% |/ k! }- u- w! b2 g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,。

# A4 s4 @) u) A! |    1. 4 等離子氬—?dú)錃馇懈罘?/font>

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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. ^& G, l: W% b3 ~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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" L& C0 |" F) D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,。


( `. M, G. J" M& ~5 N' t8 P1．5 等離子氮?dú)馑疁u流切割法

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,。
在工作氣體的周圍，是經(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)：
1 N# K2 d# m5 Q" t" z) I8 f    (1)切割速度快,；
    (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
    (3)切割變形很小,，精度高,；
    (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。

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。

    2 切割不同材料時(shí)等離子切割方法選用

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,。
' i: m  d; A, C& q9 f    2．1 不銹鋼(見表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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- @' I! Z! r8 d0 B幾種常用不銹鋼材料切割方法的切割速度比較如圖9,。

    2．2 鋁(見表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。
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    2．3 碳鋼(見表3)

表3 兩種等離子切割方法切割碳鋼材料的比較

幾種常用碳鋼材料切割方法的切割速度比較如圖11,。

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不錯(cuò)啊,，我正需要等離子方面的東東

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