等(deng)離子弧切(qie)割(ge)(ge)工藝參數主(zhu)要(yao)有(you):切(qie)割(ge)(ge)電流、空載電壓、切(qie)割(ge)(ge)速度、氣(qi)體流量、噴(pen)嘴至割(ge)(ge)件的距離、鎢極內縮(suo)量割(ge)(ge)炬角度、鎢棒(bang)端(duan)部形(xing)狀等(deng)。
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(deng)離子弧切(qie)割時,可參照下式選用:
l=(70~100)d
式(shi)中:I -切(qie)割電流(liu),A;
d - 噴(pen)嘴(zui)孔徑(jing),mm.
2. 空(kong)載電壓和切割電壓
切(qie)割電(dian)(dian)壓是(shi)切(qie)割過程(cheng)中最主要的(de)工藝(yi)參數(shu)之一(yi),但它(ta)不是(shi)一(yi)個獨立的(de)工藝(yi)參數(shu),它(ta)除與電(dian)(dian)源(yuan)空載電(dian)(dian)壓大小有(you)關外,還取決于工作氣體的(de)種類和流量、噴嘴的(de)結(jie)構、噴嘴與工件間的(de)距離和切(qie)割速(su)度等。這些參數(shu)確定(ding)后,切(qie)割電(dian)(dian)壓就(jiu)自然確定(ding)。如氣體流量增加(jia)、噴嘴與工件的(de)距離加(jia)大,都會使切(qie)割電(dian)(dian)壓相(xiang)應升(sheng)高(gao)。
空載電(dian)(dian)壓(ya)與(yu)使(shi)用(yong)的工作氣(qi)體的電(dian)(dian)離度相關,根據(ju)預定使(shi)用(yong)的工作氣(qi)體種類和(he)切(qie)(qie)割(ge)厚度,在切(qie)(qie)割(ge)電(dian)(dian)源設計時已確定。但它(ta)會影響到(dao)切(qie)(qie)割(ge)電(dian)(dian)壓(ya)。
一般來說,工(gong)作電(dian)壓(ya)高,電(dian)弧功(gong)率大(da),切(qie)(qie)割(ge)能力也就(jiu)高。國內在(zai)切(qie)(qie)割(ge)厚(hou)度大(da)的不(bu)銹鋼時,常采(cai)用提高切(qie)(qie)割(ge)電(dian)壓(ya),而不(bu)借助增大(da)切(qie)(qie)割(ge)電(dian)流的方法。但電(dian)壓(ya)高,特別是手工(gong)切(qie)(qie)割(ge)時,存在(zai)安(an)全問題。
3. 切割速度(du)
切(qie)(qie)制(zhi)速度(du)(du)不僅是反映(ying)切(qie)(qie)割(ge)(ge)生(sheng)產率的一個(ge)重(zhong)要指標,而(er)且(qie)極(ji)大地影(ying)響著切(qie)(qie)割(ge)(ge)質量(liang)。切(qie)(qie)割(ge)(ge)速度(du)(du)過大,割(ge)(ge)件(jian)不能割(ge)(ge)穿;切(qie)(qie)割(ge)(ge)速度(du)(du)過慢,不但(dan)降低生(sheng)產率,而(er)且(qie)粘渣增加,易出現割(ge)(ge)縫表面粗糙等缺陷,割(ge)(ge)件(jian)變(bian)形也(ye)大。
不同切(qie)割(ge)速度對切(qie)割(ge)質量(liang)的影響見表(biao)3-26.
4. 氣(qi)體流量
要與噴嘴孔徑相適應。增加(jia)氣體(ti)流量(liang)既能提高工作(zuo)電(dian)壓,又能增強對(dui)電(dian)弧的(de)(de)壓縮作(zuo)用,使(shi)(shi)等離子弧的(de)(de)能量(liang)更加(jia)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)流量(liang)過大時,反而(er)會使(shi)(shi)切(qie)割(ge)能力減弱。這是因為部(bu)分(fen)電(dian)弧熱(re)量(liang)被冷卻的(de)(de)氣流帶走(zou),使(shi)(shi)熔化金屬的(de)(de)熱(re)量(liang)減少;過大的(de)(de)氣體(ti)流量(liang)還會使(shi)(shi)電(dian)弧不(bu)穩定(ding),使(shi)(shi)切(qie)割(ge)過程不(bu)能正常(chang)進行。
5. 噴嘴至割件的距離
在(zai)電(dian)極內縮量一定(ding)時(通常為2~4mm),噴嘴至(zhi)割(ge)件的(de)距(ju)離一般為6~8mm,當(dang)工件厚度較大時,可以增(zeng)加到10~15mm.距(ju)離過(guo)大,會(hui)影響(xiang)電(dian)弧功率(lv)(lv)的(de)有效利(li)用,使(shi)切割(ge)能力降低,割(ge)縫變(bian)寬;距(ju)離過(guo)小(xiao),雖(sui)然功率(lv)(lv)得到充分利(li)用,但操作控(kong)制較難(nan)。
6. 工作氣體種類
等(deng)(deng)離(li)(li)子弧(hu)(hu)切割最常(chang)用(yong)(yong)的氣(qi)(qi)體(ti)為氮氣(qi)(qi)、氫氣(qi)(qi)、氬氣(qi)(qi)、氮氣(qi)(qi)+氫氣(qi)(qi)等(deng)(deng),空氣(qi)(qi)等(deng)(deng)離(li)(li)子弧(hu)(hu)切割采(cai)(cai)用(yong)(yong)壓縮(suo)空氣(qi)(qi)或離(li)(li)子氣(qi)(qi)為常(chang)用(yong)(yong)氣(qi)(qi)體(ti),而外(wai)噴(pen)射為壓縮(suo)空氣(qi)(qi)。水再壓縮(suo)等(deng)(deng)離(li)(li)子弧(hu)(hu)切割采(cai)(cai)用(yong)(yong)常(chang)用(yong)(yong)氣(qi)(qi)體(ti)為工作(zuo)氣(qi)(qi)體(ti),外(wai)噴(pen)射為高(gao)壓水。
氮(dan)氣(qi)(qi)既經濟(ji)又能保證(zheng)質量(liang),適(shi)合切(qie)割(ge)液態流動性差的不銹鋼,切(qie)割(ge)用氮(dan)氣(qi)(qi)純度不低(di)于(yu)99.5%.
氬氣容(rong)易熱電離(li),使電弧燃(ran)燒穩定,但(dan)價格高。適合切割薄板(ban),純(chun)度要(yao)求在95%以上。
不銹鋼小電流空氣等離子弧切割工(gong)藝參數見表3-27.
不(bu)同種類氣體切(qie)(qie)割(ge)不(bu)銹鋼的切(qie)(qie)割(ge)規范(fan)見表3-28.
7. 鎢極內縮量
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。
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. 割炬的角度(du)
為保證切割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)不發(fa)生偏斜,切口(kou)光滑,在(zai)(zai)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)口(kou)底面不造(zao)成(cheng)熔(rong)瘤,應在(zai)(zai)整個切割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)過程中,割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)炬(ju)(ju)與割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)縫平面保持垂直。為了提(ti)高切割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)質量和(he)生產率,可將割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)炬(ju)(ju)在(zai)(zai)所(suo)在(zai)(zai)平面內向(xiang)與切割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)方向(xiang)相反的方向(xiang)傾(qing)斜一個角度(du)(一般為0°~45°),如圖3-5所(suo)示。當采(cai)用(yong)小(xiao)功率切割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)薄板時,其角度(du)可大些,而采(cai)用(yong)大功率切割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)厚板時,其角度(du)可小(xiao)一些。
9. 鎢棒端部(bu)形狀(zhuang)
電(dian)極端部(bu)(bu)的形狀影響電(dian)弧的穩定性(xing),電(dian)極端部(bu)(bu)磨(mo)成(cheng)一定的角度所(suo)產生的焰流要比平(ping)面形狀時穩定,通(tong)常是把鎢棒端部(bu)(bu)磨(mo)成(cheng)一角度,如圖(tu)3-6所(suo)示(shi)。