不銹鋼熱切割常用的方法有兩種,即帶熔劑或噴粉的火焰切割和等離子弧切割。
1. 火焰切割
氧(yang)(yang)(yang)乙炔火焰切(qie)(qie)割(ge)(ge)法已經成為(wei)一種切(qie)(qie)割(ge)(ge)不(bu)銹鋼的常用方法,但其效率極(ji)低。這是因為(wei),在切(qie)(qie)割(ge)(ge)開(kai)始時(shi),在切(qie)(qie)割(ge)(ge)處(chu)形成了大量的高(gao)熔點鉻氧(yang)(yang)(yang)化(hua)物。這層(ceng)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)物使(shi)火焰和(he)氧(yang)(yang)(yang)氣幾乎被(bei)隔絕,不(bu)能接觸到(dao)切(qie)(qie)割(ge)(ge)金(jin)屬。如(ru)果把熔劑(ji)噴(pen)射到(dao)切(qie)(qie)割(ge)(ge)處(chu)。就可(ke)以(yi)快速地(di)(di)去除掉(diao)覆(fu)蓋的氧(yang)(yang)(yang)化(hua)物,從(cong)而(er)使(shi)新表面斷(duan)地(di)(di)暴露出來,使(shi)切(qie)(qie)割(ge)(ge)順利進(jin)行。
最常用的(de)切割(ge)熔劑有兩種(zhong):一種(zhong)是專用熔劑,另一種(zhong)是富鐵粉(fen)末。
噴粉切割或熔劑切割也是常用的切割方法。這兩種方法可以有效地切割厚度為6.35~50.8mm的不銹鋼(gang)板(ban)。這些設備可以手工操作,也可以機械操作,并帶有使用模板和比例繪圖儀的輔助裝置。這兩種切割方法,在垂直位置或與水平面成任意角度,都能進行準確的切割。對于切割6.35mm厚的不銹鋼鋼板,切割速度可達609.6mm/min.對于切割25.4mm厚的不銹鋼鋼板,切割速度下降到約38.1m/min,當厚度超過38.1mm的鋼板,切割速度與碳鋼的切割速度相近。
火焰切(qie)(qie)割是(shi)靠(kao)(kao)熔化后去除金(jin)屬(shu),達到切(qie)(qie)割的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)。所以(yi)在切(qie)(qie)割斷面就有(you)一(yi)個(ge)(ge)從室溫(wen)到熔點(dian)的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)梯(ti)度(du)。時間(jian)對溫(wen)度(du)是(shi)速(su)度(du)和(he)合(he)金(jin)成(cheng)分的(de)(de)(de)(de)函數。當選(xuan)用這(zhe)種方法時,必須(xu)考(kao)慮這(zhe)個(ge)(ge)熱循環(huan)的(de)(de)(de)(de)作用。穩定化處(chu)理的(de)(de)(de)(de)鋼種或低碳的(de)(de)(de)(de)經(jing)(jing)改(gai)進后的(de)(de)(de)(de)普通(tong)奧氏體(ti)鋼都不會產生碳化物(wu)沉淀(dian)問題(ti),但厚度(du)超過20.00mm的(de)(de)(de)(de)普通(tong)奧氏體(ti)鋼,就有(you)一(yi)個(ge)(ge)類似(si)于在焊(han)接(jie)過程中形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)熱效(xiao)應(ying)區。 這(zhe)個(ge)(ge)區域的(de)(de)(de)(de)沉淀(dian)碳化物(wu)在使(shi)用前,必須(xu)徹(che)底(di)清除,以(yi)便使(shi)成(cheng)品(pin)工件獄得最高的(de)(de)(de)(de)耐蝕性(xing)。 對切(qie)(qie)割部(bu)進行固溶(rong)處(chu)理是(shi)最直接(jie)的(de)(de)(de)(de)辦法,但這(zhe)種辦法并不總是(shi)可(ke)行的(de)(de)(de)(de),因為(wei)通(tong)常對部(bu)件邊緣要進行機加工和(he)打(da)磨。 但是(shi),對于一(yi)定厚度(du)的(de)(de)(de)(de)不銹鋼中板來說,因為(wei)切(qie)(qie)割速(su)度(du)要比焊(han)接(jie)速(su)度(du)快, 根據可(ke)靠(kao)(kao)的(de)(de)(de)(de)經(jing)(jing)驗可(ke)以(yi)預(yu)見(jian),如果這(zhe)個(ge)(ge)鋼種或尺寸(cun)能在焊(han)接(jie)狀(zhuang)態(tai)下使(shi)用,那么在切(qie)(qie)割狀(zhuang)態(tai)下,也一(yi)定能夠使(shi)用。
如果(guo)工件(jian)要求有極高的(de)耐蝕性,對(dui)于切割和焊接狀(zhuang)態,厚(hou)度超過12.7mm的(de)鋼種(zhong),就(jiu)應該考慮再(zai)結(jie)晶退火(huo)。
鉻不銹鋼也能像奧氏體系列鋼一樣,適于粉末切割或熔劑切割,但這種切割會引起一些其他的問題。 如在熱影響區,06Cr13Al(405),10Cr17(430)和16Cr25N(446)型鐵素體鋼將喪失耐蝕性。 當溫度超過871℃時,這些鋼種會明顯地表現出晶粒長大。。熱處理能恢復其耐蝕性,但不會減小晶粒度。在馬氏體結構的12Cr13(410)鋼,靠近切割處變得硬而脆,不僅需要切后熱處理來恢復韌性,而且還需要預熱到 260~371℃,以防止切割過程中產生裂紋。
2. 等離子弧切割
等(deng)離子弧切(qie)割是一(yi)種(zhong)靠(kao)能(neng)把(ba)氣體(ti)加熱到極高溫(wen)(wen)(wen)度(du)的(de)(de)氣體(ti) 一(yi)一(yi)電(dian)弧裝置(zhi)割矩(ju),來熔化切(qie)割金屬的(de)(de)。 從這(zhe)個裝置(zhi)中(zhong)噴出的(de)(de)氣體(ti),類(lei)似(si)一(yi)種(zhong)直接(jie)的(de)(de)切(qie)割火焰。由(you)于(yu)這(zhe)種(zhong)火焰沒有燃(ran)燒發生,所以(yi)氣體(ti)溫(wen)(wen)(wen)度(du)個受反應的(de)(de)內熱限制,通過不(bu)斷(duan)的(de)(de)增加電(dian)能(neng),電(dian)弧氣體(ti)裝置(zhi)可將其他氣體(ti)加熱,使氣體(ti)溫(wen)(wen)(wen)度(du)增高到5538℃,或(huo)更高(氧氣和(he)碳氫化合(he)物火焰溫(wen)(wen)(wen)度(du)約限制在3092℃)。
這種極高的熱量輸人使得切割速度很快。 切割的金屬很快達到峪點,熔化的金屬立刻被高速氣流帶走。這樣的高速大大減少了碳化物沉淀的危險,06Cr19N110(304不(bu)銹鋼(gang))06Cr17N112Mo2(316不銹鋼)鋼牌度達50.8mm)將不會出現熱影響區。像12Cr13(410)這種裂致敏感性高的鋼種,也能獲得滿意的切割效果。
由于切割(ge)速度(du)非常(chang)高,所以通常(chang)等離子焊炬要實現機械化。對不銹鋼中(zhong)板面言(yan),使用氮(dan)氫混合物作為(wei)切割(ge)氣體,可以獲(huo)得最(zui)佳切割(ge)效(xiao)果(guo)。
切(qie)(qie)割斷面(mian)整潔而光滑(hua),可以(yi)獲得(de)細到(dao)RMS250的(de)粗糙度。較薄的(de)中(zhong)板可以(yi)疊起(qi)來一塊(kuai)切(qie)(qie)割。 切(qie)(qie)口沒(mei)有(you)氧化皮,只有(you)黑色斑漬或一層很(hen)薄的(de)“切(qie)(qie)割金屬”(如果有(you)的(de)話),也很(hen)容(rong)易用(yong)打磨的(de)方(fang)法將(jiang)其(qi)去掉(diao)。
需(xu)要強調的一(yi)點,所有的熱切(qie)割(ge)方法都會留(liu)下回火色或(huo)氧化區,而且對許多鋼種,在(zai)切(qie)割(ge)后還會有熱影響區的存在(zai)。 為了獲得最(zui)大程度的耐蝕性,上述(shu)這些都應(ying)該去除掉。 可以采(cai)用(yong)通過研磨(mo)、酸洗或(huo)機加工的方法來清(qing)理(li)切(qie)割(ge)邊(bian)緣。

