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(huo)焰(yan)切割(ge)
氧乙炔火(huo)焰(yan)切割(ge)(ge)法已經成為(wei)一種切割(ge)(ge)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)常用(yong)方(fang)法,但其效率(lv)極低。這是因為(wei),在(zai)切割(ge)(ge)開始(shi)時(shi),在(zai)切割(ge)(ge)處形成了大量的(de)(de)高熔點(dian)鉻氧化(hua)物(wu)。這層氧化(hua)物(wu)使(shi)(shi)火(huo)焰(yan)和氧氣(qi)幾乎被隔絕,不能(neng)接(jie)觸到(dao)切割(ge)(ge)金屬。如果把熔劑噴(pen)射到(dao)切割(ge)(ge)處。就可(ke)以快(kuai)速地去除掉(diao)覆蓋的(de)(de)氧化(hua)物(wu),從而使(shi)(shi)新表面斷地暴露出來(lai),使(shi)(shi)切割(ge)(ge)順利進行。
最常用的切割熔(rong)劑有兩種(zhong):一種(zhong)是專(zhuan)用熔(rong)劑,另一種(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)割是靠熔(rong)化后去除金屬(shu),達(da)到切(qie)割的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。所(suo)以在切(qie)割斷(duan)面就有(you)一(yi)個(ge)從室溫(wen)到熔(rong)點的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)(du)梯度(du)(du)。時(shi)間對(dui)溫(wen)度(du)(du)是速度(du)(du)和合金成分(fen)的(de)(de)(de)函數。當(dang)選用(yong)這種(zhong)方法時(shi),必(bi)須考慮這個(ge)熱(re)循(xun)環(huan)的(de)(de)(de)作用(yong)。穩定化處(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)鋼(gang)種(zhong)或低(di)碳的(de)(de)(de)經改(gai)進(jin)后的(de)(de)(de)普通(tong)奧氏(shi)體鋼(gang)都(dou)不(bu)會(hui)產(chan)生碳化物沉淀問(wen)題,但(dan)厚度(du)(du)超(chao)過20.00mm的(de)(de)(de)普通(tong)奧氏(shi)體鋼(gang),就有(you)一(yi)個(ge)類似(si)于在焊(han)接過程(cheng)中(zhong)(zhong)形成的(de)(de)(de)熱(re)效應(ying)區(qu)。 這個(ge)區(qu)域的(de)(de)(de)沉淀碳化物在使(shi)用(yong)前,必(bi)須徹(che)底清除,以便使(shi)成品工件(jian)獄得最高的(de)(de)(de)耐蝕性。 對(dui)切(qie)割部進(jin)行固溶處(chu)理(li)(li)是最直接的(de)(de)(de)辦法,但(dan)這種(zhong)辦法并不(bu)總(zong)是可(ke)(ke)行的(de)(de)(de),因(yin)為(wei)(wei)通(tong)常對(dui)部件(jian)邊緣(yuan)要進(jin)行機加工和打磨(mo)。 但(dan)是,對(dui)于一(yi)定厚度(du)(du)的(de)(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)中(zhong)(zhong)板來說,因(yin)為(wei)(wei)切(qie)割速度(du)(du)要比(bi)焊(han)接速度(du)(du)快(kuai), 根(gen)據(ju)可(ke)(ke)靠的(de)(de)(de)經驗可(ke)(ke)以預見,如果這個(ge)鋼(gang)種(zhong)或尺寸能在焊(han)接狀態(tai)下使(shi)用(yong),那(nei)么在切(qie)割狀態(tai)下,也一(yi)定能夠使(shi)用(yong)。
如果工(gong)件要求有極高(gao)的耐蝕性,對于切割和(he)焊接狀態,厚(hou)度超過12.7mm的鋼(gang)種,就應該考慮再(zai)結晶(jing)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. 等離子弧切割
等(deng)離(li)子(zi)弧切(qie)割是一(yi)(yi)種靠能把氣(qi)體(ti)加(jia)(jia)熱到極高(gao)溫(wen)度的氣(qi)體(ti) 一(yi)(yi)一(yi)(yi)電(dian)弧裝置割矩,來熔化切(qie)割金屬的。 從這(zhe)(zhe)個裝置中噴出(chu)的氣(qi)體(ti),類(lei)似一(yi)(yi)種直接的切(qie)割火焰(yan)。由于(yu)這(zhe)(zhe)種火焰(yan)沒有燃燒發(fa)生,所以氣(qi)體(ti)溫(wen)度個受反應的內熱限制(zhi),通(tong)過不斷的增(zeng)加(jia)(jia)電(dian)能,電(dian)弧氣(qi)體(ti)裝置可將其他氣(qi)體(ti)加(jia)(jia)熱,使(shi)氣(qi)體(ti)溫(wen)度增(zeng)高(gao)到5538℃,或(huo)更(geng)高(gao)(氧氣(qi)和碳氫化合物火焰(yan)溫(wen)度約限制(zhi)在(zai)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(bu)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。
由于切割速度非常高,所以(yi)通常等離子(zi)焊炬要實現機(ji)械(xie)化。對不銹(xiu)鋼中板面言(yan),使用氮氫混合物作為切割氣體,可以(yi)獲(huo)得最佳(jia)切割效果。
切割(ge)斷面(mian)整潔而光滑,可(ke)以獲得(de)細到RMS250的(de)粗糙度。較薄(bo)的(de)中板可(ke)以疊(die)起來一塊切割(ge)。 切口沒有氧化皮,只(zhi)有黑色斑漬或一層(ceng)很薄(bo)的(de)“切割(ge)金屬”(如果有的(de)話),也(ye)很容易用(yong)打磨的(de)方法將其去掉。
需要強調的一點,所有的熱(re)切割方法都(dou)會留下回火(huo)色或氧(yang)化區,而且(qie)對許多鋼種(zhong),在切割后還(huan)會有熱(re)影響區的存在。 為了獲得最大(da)程度的耐(nai)蝕性(xing),上(shang)述這些都(dou)應該去(qu)除掉。 可以(yi)采用通過研磨、酸洗或機加工的方法來清理切割邊(bian)緣。

