等離子(zi)弧切割(ge)工(gong)藝參數(shu)主要有:切割(ge)電流(liu)、空(kong)載電壓、切割(ge)速度(du)、氣體流(liu)量、噴嘴至割(ge)件的距離、鎢極內縮量割(ge)炬角度(du)、鎢棒端部(bu)形狀(zhuang)等。


1. 切割電流


  切割電流直徑影響切割金屬的厚度和切割速度,由于切割電流受噴嘴孔徑和電極的限制,所以不能大幅度地提高,為了提高電弧功率,可通過增加切割電壓來實現,這樣不會降低噴嘴的使用壽命。對于非氧化性氣體等離子弧切割時,可參照下式選用:


  l=(70~100)d

  式(shi)中:I -切割電流,A;

          d - 噴嘴孔徑,mm.


2. 空載(zai)電壓和切割電壓


  切割電(dian)(dian)壓(ya)(ya)是(shi)切割過程中最主要的(de)(de)(de)工(gong)(gong)藝參(can)(can)數之(zhi)一,但(dan)它(ta)不是(shi)一個獨立的(de)(de)(de)工(gong)(gong)藝參(can)(can)數,它(ta)除與(yu)(yu)(yu)電(dian)(dian)源空載電(dian)(dian)壓(ya)(ya)大小有關外,還取決于工(gong)(gong)作氣體(ti)的(de)(de)(de)種類和(he)流(liu)量(liang)、噴嘴(zui)的(de)(de)(de)結構、噴嘴(zui)與(yu)(yu)(yu)工(gong)(gong)件間的(de)(de)(de)距離(li)和(he)切割速度等。這些參(can)(can)數確(que)定(ding)后(hou),切割電(dian)(dian)壓(ya)(ya)就自然(ran)確(que)定(ding)。如(ru)氣體(ti)流(liu)量(liang)增加、噴嘴(zui)與(yu)(yu)(yu)工(gong)(gong)件的(de)(de)(de)距離(li)加大,都會使切割電(dian)(dian)壓(ya)(ya)相(xiang)應升高。


  空載電(dian)壓與使(shi)用(yong)的工(gong)作氣體的電(dian)離度(du)相關,根據預定使(shi)用(yong)的工(gong)作氣體種(zhong)類和切(qie)割厚度(du),在切(qie)割電(dian)源設(she)計時已確(que)定。但它會影響到(dao)切(qie)割電(dian)壓。


  一般來說,工作電(dian)壓高,電(dian)弧功率大,切割能力也就高。國內在切割厚度大的不銹鋼時,常采用提高切割電(dian)壓,而不借助增大切割電(dian)流的方法。但電(dian)壓高,特別是手工切割時,存在安全問題。


3. 切割速度


  切制(zhi)速(su)度不僅是反映切割生產率的一個重要(yao)指標(biao),而(er)且極大(da)地影響著切割質量。切割速(su)度過大(da),割件(jian)不能割穿;切割速(su)度過慢(man),不但降(jiang)低生產率,而(er)且粘渣增加,易(yi)出現(xian)割縫表面粗糙等缺陷,割件(jian)變形也大(da)。


 不同切割速度對切割質(zhi)量的影響見表3-26.


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4. 氣體(ti)流量


  要與噴嘴(zui)孔徑(jing)相適應。增加氣體(ti)流(liu)(liu)量(liang)既能提高工作電(dian)壓(ya),又能增強對電(dian)弧(hu)的(de)壓(ya)縮作用(yong),使(shi)等離子弧(hu)的(de)能量(liang)更加集中,有利于提高切(qie)割(ge)速度和切(qie)割(ge)質量(liang)。但氣體(ti)流(liu)(liu)量(liang)過(guo)大時,反而會使(shi)切(qie)割(ge)能力減弱。這是因為部分(fen)電(dian)弧(hu)熱量(liang)被冷卻的(de)氣流(liu)(liu)帶走,使(shi)熔(rong)化金屬的(de)熱量(liang)減少;過(guo)大的(de)氣體(ti)流(liu)(liu)量(liang)還會使(shi)電(dian)弧(hu)不(bu)穩定,使(shi)切(qie)割(ge)過(guo)程不(bu)能正常進行。


5. 噴(pen)嘴至割件的距離


  在(zai)電(dian)(dian)極(ji)內縮量一定時(shi)(通常(chang)為2~4mm),噴(pen)嘴至割件(jian)的距(ju)離一般(ban)為6~8mm,當工件(jian)厚(hou)度(du)較大(da)時(shi),可以(yi)增加到10~15mm.距(ju)離過(guo)大(da),會影響電(dian)(dian)弧功率的有效利用(yong),使切(qie)割能力(li)降低,割縫變寬;距(ju)離過(guo)小,雖然(ran)功率得到充分利用(yong),但操作控制較難。


6. 工作氣體種類


  等(deng)離(li)子弧(hu)切割最常(chang)用的氣(qi)(qi)體(ti)為氮(dan)氣(qi)(qi)、氫(qing)氣(qi)(qi)、氬(ya)氣(qi)(qi)、氮(dan)氣(qi)(qi)+氫(qing)氣(qi)(qi)等(deng),空(kong)氣(qi)(qi)等(deng)離(li)子弧(hu)切割采用壓(ya)縮(suo)空(kong)氣(qi)(qi)或離(li)子氣(qi)(qi)為常(chang)用氣(qi)(qi)體(ti),而外噴射(she)為壓(ya)縮(suo)空(kong)氣(qi)(qi)。水(shui)再壓(ya)縮(suo)等(deng)離(li)子弧(hu)切割采用常(chang)用氣(qi)(qi)體(ti)為工作氣(qi)(qi)體(ti),外噴射(she)為高壓(ya)水(shui)。


  氮氣既經(jing)濟又能保證(zheng)質量(liang),適合切割(ge)液態流(liu)動性差的不(bu)銹鋼(gang),切割(ge)用氮氣純度不(bu)低于99.5%.


  氬氣(qi)容易熱(re)電離,使電弧燃燒穩定,但價格高。適合切(qie)割薄(bo)板,純度要(yao)求在95%以上。


  不銹鋼小電流空氣(qi)等離子弧切割工(gong)藝參(can)數見表3-27.


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  不同種類氣(qi)體切割不銹鋼的(de)切割規范見表3-28.


7. 鎢極內(nei)縮量


  鎢極內縮量是生產實踐中發現的,它是等離子弧切割中一個非常重要的參數,這個數值一般用ΔLy表示,如圖3-4所示。


圖 4.jpg


  ΔLy的大小對切割效率、電極燒損等都有很大的影響,如ΔLy太小而電極縮進噴孔時,由于氣體流量的沖擊以及在高溫下氣體和電極的化合作用會使電極燒損嚴重,導致等離子弧不穩定,壓縮效果差,切割穿透力差,甚至使切割無法進行。如果ΔLy太大,電弧不夠穩定,易產生“雙弧”,使切割能力減弱。電極端頭在噴嘴內的適當位置(如用LG-400-1等離子弧切割機的割炬進行切割時)Ly為8~10mm較合適,Ly=L?+ΔLy,其中L?為噴嘴孔道長度,ΔLy=2~4mm.焊工在切割前應參考該數據去安裝電極。


8. 割炬的(de)角度


  為保證切割(ge)(ge)(ge)(ge)不(bu)發生(sheng)偏斜,切口光滑(hua),在(zai)割(ge)(ge)(ge)(ge)口底面不(bu)造成熔(rong)瘤,應在(zai)整個(ge)切割(ge)(ge)(ge)(ge)過(guo)程(cheng)中(zhong),割(ge)(ge)(ge)(ge)炬(ju)與(yu)(yu)割(ge)(ge)(ge)(ge)縫平面保持垂直。為了提(ti)高(gao)切割(ge)(ge)(ge)(ge)質量和生(sheng)產率(lv)(lv),可將割(ge)(ge)(ge)(ge)炬(ju)在(zai)所在(zai)平面內向與(yu)(yu)切割(ge)(ge)(ge)(ge)方向相反的(de)方向傾斜一(yi)個(ge)角(jiao)度(du)(一(yi)般為0°~45°),如圖(tu)3-5所示。當采用小(xiao)功率(lv)(lv)切割(ge)(ge)(ge)(ge)薄(bo)板(ban)(ban)時,其(qi)角(jiao)度(du)可大些,而采用大功率(lv)(lv)切割(ge)(ge)(ge)(ge)厚板(ban)(ban)時,其(qi)角(jiao)度(du)可小(xiao)一(yi)些。


圖 5.jpg


9. 鎢(wu)棒端部形(xing)狀


  電(dian)極端(duan)(duan)部的(de)(de)形狀(zhuang)影響電(dian)弧的(de)(de)穩定(ding)性,電(dian)極端(duan)(duan)部磨(mo)(mo)成一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)角度所產生的(de)(de)焰流要比平面形狀(zhuang)時穩定(ding),通常(chang)是把鎢棒端(duan)(duan)部磨(mo)(mo)成一(yi)(yi)角度,如圖3-6所示。