等(deng)離子弧切割(ge)(ge)工藝參數(shu)主(zhu)要有:切割(ge)(ge)電(dian)流、空(kong)載電(dian)壓、切割(ge)(ge)速(su)度、氣(qi)體流量、噴(pen)嘴至(zhi)割(ge)(ge)件的距離、鎢(wu)極內(nei)縮(suo)量割(ge)(ge)炬角度、鎢(wu)棒端部形(xing)狀(zhuang)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離子弧(hu)切割時,可參照下式選用:
l=(70~100)d
式中:I -切(qie)割電流,A;
d - 噴嘴孔(kong)徑,mm.
2. 空載電(dian)壓和切割電(dian)壓
切(qie)(qie)割電(dian)(dian)壓(ya)是(shi)(shi)切(qie)(qie)割過程中最主(zhu)要(yao)的工(gong)藝(yi)(yi)參(can)數之(zhi)一,但它不(bu)是(shi)(shi)一個獨立的工(gong)藝(yi)(yi)參(can)數,它除與電(dian)(dian)源(yuan)空載電(dian)(dian)壓(ya)大小有關外,還(huan)取決(jue)于(yu)工(gong)作氣體的種類和(he)流(liu)量、噴嘴(zui)的結構、噴嘴(zui)與工(gong)件間(jian)的距離和(he)切(qie)(qie)割速度等。這些參(can)數確定(ding)后,切(qie)(qie)割電(dian)(dian)壓(ya)就自(zi)然(ran)確定(ding)。如氣體流(liu)量增加(jia)(jia)、噴嘴(zui)與工(gong)件的距離加(jia)(jia)大,都(dou)會使(shi)切(qie)(qie)割電(dian)(dian)壓(ya)相(xiang)應(ying)升高。
空載(zai)電(dian)壓與使用(yong)的工(gong)作(zuo)氣體(ti)的電(dian)離(li)度(du)相關,根據預定使用(yong)的工(gong)作(zuo)氣體(ti)種(zhong)類和切(qie)割厚度(du),在切(qie)割電(dian)源(yuan)設(she)計時已確定。但它(ta)會影響到切(qie)割電(dian)壓。
一般(ban)來說,工作電(dian)壓高,電(dian)弧功率(lv)大,切(qie)割能力也(ye)就高。國內在切(qie)割厚度大的不銹(xiu)鋼時,常采用提高切(qie)割電(dian)壓,而不借助(zhu)增大切(qie)割電(dian)流的方(fang)法。但電(dian)壓高,特別是手工切(qie)割時,存(cun)在安全問題。
3. 切割(ge)速度
切(qie)(qie)(qie)制(zhi)速度不僅是反(fan)映切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)生(sheng)產率的一(yi)個(ge)重要指標,而(er)且極大地影(ying)響著切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)質(zhi)量。切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)速度過大,割(ge)(ge)件不能(neng)割(ge)(ge)穿;切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)速度過慢,不但降低生(sheng)產率,而(er)且粘(zhan)渣(zha)增加(jia),易出(chu)現割(ge)(ge)縫表面(mian)粗糙等缺(que)陷,割(ge)(ge)件變形也(ye)大。
不(bu)同切割速度對切割質量的影響(xiang)見(jian)表3-26.
4. 氣體流量
要與噴嘴(zui)孔徑相適應(ying)。增(zeng)加氣(qi)(qi)體(ti)(ti)流量(liang)(liang)既能(neng)(neng)提高工(gong)作電(dian)壓,又能(neng)(neng)增(zeng)強對電(dian)弧的壓縮作用(yong),使(shi)(shi)等離子(zi)弧的能(neng)(neng)量(liang)(liang)更加集中,有利(li)于(yu)提高切(qie)(qie)割(ge)速度和(he)切(qie)(qie)割(ge)質量(liang)(liang)。但氣(qi)(qi)體(ti)(ti)流量(liang)(liang)過大(da)時,反而會(hui)使(shi)(shi)切(qie)(qie)割(ge)能(neng)(neng)力減(jian)(jian)弱。這是因(yin)為部分電(dian)弧熱量(liang)(liang)被冷(leng)卻(que)的氣(qi)(qi)流帶(dai)走(zou),使(shi)(shi)熔化金屬(shu)的熱量(liang)(liang)減(jian)(jian)少;過大(da)的氣(qi)(qi)體(ti)(ti)流量(liang)(liang)還會(hui)使(shi)(shi)電(dian)弧不(bu)穩定,使(shi)(shi)切(qie)(qie)割(ge)過程不(bu)能(neng)(neng)正(zheng)常進行。
5. 噴嘴至割件的距離(li)
在電(dian)極內縮量一定時(通(tong)常為2~4mm),噴嘴至(zhi)割件的距(ju)離一般為6~8mm,當工件厚度較(jiao)大(da)(da)時,可以(yi)增加到(dao)10~15mm.距(ju)離過大(da)(da),會影響電(dian)弧功(gong)率(lv)的有效(xiao)利(li)用,使切割能(neng)力降低(di),割縫變寬;距(ju)離過小,雖然功(gong)率(lv)得到(dao)充分利(li)用,但操作控(kong)制較(jiao)難。
6. 工作(zuo)氣體種類
等離子弧切割(ge)最常用(yong)的氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)為(wei)(wei)氮(dan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、氫氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、氬氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、氮(dan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)+氫氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)等,空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)等離子弧切割(ge)采(cai)用(yong)壓縮(suo)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)或離子氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)為(wei)(wei)常用(yong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti),而外噴(pen)射(she)為(wei)(wei)壓縮(suo)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)。水再壓縮(suo)等離子弧切割(ge)采(cai)用(yong)常用(yong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)為(wei)(wei)工作氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti),外噴(pen)射(she)為(wei)(wei)高壓水。
氮氣(qi)既經濟又(you)能保證質(zhi)量,適合切割液態流動性差的不(bu)銹(xiu)鋼,切割用氮氣(qi)純(chun)度不(bu)低于99.5%.
氬氣(qi)容易熱電(dian)離,使(shi)電(dian)弧燃燒穩定,但價(jia)格高。適合切(qie)割薄板,純度要求(qiu)在95%以上。
不銹鋼小電流空氣等離子弧(hu)切割工藝(yi)參數(shu)見表3-27.
不同種類氣體切(qie)(qie)割不銹鋼(gang)的切(qie)(qie)割規范(fan)見表3-28.
7. 鎢極(ji)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
為保證(zheng)切(qie)(qie)(qie)割(ge)不發生(sheng)偏斜,切(qie)(qie)(qie)口光滑,在(zai)(zai)(zai)(zai)割(ge)口底面(mian)不造成熔瘤,應(ying)在(zai)(zai)(zai)(zai)整個切(qie)(qie)(qie)割(ge)過程(cheng)中,割(ge)炬與割(ge)縫(feng)平面(mian)保持垂直(zhi)。為了提(ti)高切(qie)(qie)(qie)割(ge)質量(liang)和生(sheng)產率,可(ke)將割(ge)炬在(zai)(zai)(zai)(zai)所在(zai)(zai)(zai)(zai)平面(mian)內向(xiang)與切(qie)(qie)(qie)割(ge)方(fang)向(xiang)相反的方(fang)向(xiang)傾斜一個角(jiao)度(du)(一般為0°~45°),如圖3-5所示。當采(cai)用(yong)小功率切(qie)(qie)(qie)割(ge)薄板時,其(qi)角(jiao)度(du)可(ke)大些(xie),而(er)采(cai)用(yong)大功率切(qie)(qie)(qie)割(ge)厚板時,其(qi)角(jiao)度(du)可(ke)小一些(xie)。
9. 鎢棒端部(bu)形(xing)狀
電極端部的(de)形狀影(ying)響(xiang)電弧的(de)穩定(ding)(ding)性,電極端部磨(mo)成一定(ding)(ding)的(de)角(jiao)度(du)(du)所產生的(de)焰流(liu)要比(bi)平面形狀時穩定(ding)(ding),通常(chang)是把鎢棒端部磨(mo)成一角(jiao)度(du)(du),如圖(tu)3-6所示。