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(qie)割
氧(yang)乙炔(gui)火焰(yan)切割(ge)(ge)(ge)(ge)法(fa)已經成(cheng)為一種切割(ge)(ge)(ge)(ge)不銹鋼的常用方法(fa),但(dan)其效率極(ji)低。這(zhe)是(shi)因為,在切割(ge)(ge)(ge)(ge)開始時,在切割(ge)(ge)(ge)(ge)處形成(cheng)了大量的高熔點(dian)鉻氧(yang)化(hua)物(wu)。這(zhe)層氧(yang)化(hua)物(wu)使(shi)(shi)火焰(yan)和(he)氧(yang)氣幾(ji)乎被隔絕,不能接觸到切割(ge)(ge)(ge)(ge)金屬。如果把(ba)熔劑噴射到切割(ge)(ge)(ge)(ge)處。就可以快速地(di)去除掉覆蓋的氧(yang)化(hua)物(wu),從而使(shi)(shi)新(xin)表面斷地(di)暴(bao)露出來,使(shi)(shi)切割(ge)(ge)(ge)(ge)順利進行。
最常用的(de)切割熔劑(ji)有兩種(zhong):一(yi)種(zhong)是專用熔劑(ji),另一(yi)種(zhong)是富鐵粉末(mo)。
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。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)割(ge)(ge)是靠熔(rong)化(hua)后去除金(jin)屬,達(da)到切(qie)割(ge)(ge)的(de)(de)目的(de)(de)。所以(yi)在(zai)(zai)切(qie)割(ge)(ge)斷面就有(you)一(yi)個(ge)從室溫到熔(rong)點(dian)的(de)(de)溫度(du)(du)梯度(du)(du)。時(shi)間對溫度(du)(du)是速(su)(su)度(du)(du)和合金(jin)成分的(de)(de)函(han)數(shu)。當選用這種(zhong)(zhong)方法時(shi),必須(xu)考慮(lv)這個(ge)熱循環的(de)(de)作用。穩(wen)定化(hua)處(chu)理的(de)(de)鋼(gang)種(zhong)(zhong)或低碳的(de)(de)經改進(jin)后的(de)(de)普通(tong)奧(ao)氏體鋼(gang)都不會產生(sheng)碳化(hua)物沉(chen)(chen)淀問(wen)題(ti),但(dan)厚度(du)(du)超過20.00mm的(de)(de)普通(tong)奧(ao)氏體鋼(gang),就有(you)一(yi)個(ge)類似于在(zai)(zai)焊(han)接(jie)(jie)過程中形成的(de)(de)熱效應區(qu)。 這個(ge)區(qu)域的(de)(de)沉(chen)(chen)淀碳化(hua)物在(zai)(zai)使(shi)用前(qian),必須(xu)徹底清除,以(yi)便使(shi)成品工(gong)件(jian)獄得最(zui)高(gao)的(de)(de)耐蝕性。 對切(qie)割(ge)(ge)部(bu)進(jin)行固溶處(chu)理是最(zui)直接(jie)(jie)的(de)(de)辦法,但(dan)這種(zhong)(zhong)辦法并不總是可行的(de)(de),因(yin)為(wei)通(tong)常對部(bu)件(jian)邊緣要進(jin)行機加工(gong)和打磨。 但(dan)是,對于一(yi)定厚度(du)(du)的(de)(de)不銹鋼(gang)中板(ban)來說,因(yin)為(wei)切(qie)割(ge)(ge)速(su)(su)度(du)(du)要比焊(han)接(jie)(jie)速(su)(su)度(du)(du)快, 根據可靠的(de)(de)經驗可以(yi)預見,如果這個(ge)鋼(gang)種(zhong)(zhong)或尺(chi)寸(cun)能在(zai)(zai)焊(han)接(jie)(jie)狀(zhuang)態下使(shi)用,那么(me)在(zai)(zai)切(qie)割(ge)(ge)狀(zhuang)態下,也一(yi)定能夠使(shi)用。
如果工件要求有極高(gao)的耐蝕性,對(dui)于切割和焊接狀態,厚度超過12.7mm的鋼種(zhong),就應該考慮再結(jie)晶退火。
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(li)子弧切割
等(deng)離(li)子弧(hu)切割(ge)(ge)是一(yi)種靠能把氣體(ti)(ti)加(jia)(jia)熱到極高溫(wen)(wen)(wen)度的(de)(de)(de)氣體(ti)(ti) 一(yi)一(yi)電弧(hu)裝置割(ge)(ge)矩,來熔化(hua)切割(ge)(ge)金屬的(de)(de)(de)。 從這個(ge)裝置中噴出的(de)(de)(de)氣體(ti)(ti),類似(si)一(yi)種直(zhi)接的(de)(de)(de)切割(ge)(ge)火(huo)焰。由于這種火(huo)焰沒有燃燒發生,所(suo)以氣體(ti)(ti)溫(wen)(wen)(wen)度個(ge)受(shou)反應的(de)(de)(de)內熱限制(zhi)(zhi),通過不斷的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)電能,電弧(hu)氣體(ti)(ti)裝置可將其他氣體(ti)(ti)加(jia)(jia)熱,使氣體(ti)(ti)溫(wen)(wen)(wen)度增(zeng)(zeng)高到5538℃,或更高(氧氣和(he)碳氫化(hua)合物火(huo)焰溫(wen)(wen)(wen)度約限制(zhi)(zhi)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不銹鋼(gang))06Cr17N112Mo2(316不銹鋼(gang))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(qie)割速(su)度非常(chang)高,所(suo)以(yi)通(tong)常(chang)等離子焊(han)炬要實現機械化(hua)。對不銹鋼中板面言,使(shi)用氮氫(qing)混合物作為切(qie)割氣體,可(ke)以(yi)獲得最(zui)佳切(qie)割效果。
切割斷面整潔而(er)光滑,可以獲(huo)得細(xi)到RMS250的(de)粗糙度(du)。較薄的(de)中板可以疊(die)起來(lai)一(yi)塊切割。 切口(kou)沒有氧化皮,只(zhi)有黑(hei)色斑(ban)漬或一(yi)層很(hen)薄的(de)“切割金屬”(如果有的(de)話),也很(hen)容易用打磨的(de)方法(fa)將其(qi)去掉。
需要強調的一(yi)點,所(suo)有的熱(re)切(qie)割(ge)方法都會(hui)留下回火色或氧化區,而且對許多鋼種,在(zai)切(qie)割(ge)后(hou)還會(hui)有熱(re)影響區的存(cun)在(zai)。 為了獲(huo)得最大程度的耐蝕性(xing),上述這些都應該去除(chu)掉。 可以采用通過研磨(mo)、酸洗或機加工的方法來清理切(qie)割(ge)邊(bian)緣。