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)焰切割
氧(yang)(yang)(yang)乙(yi)炔(gui)火焰切(qie)(qie)割法已經成為(wei)一種(zhong)切(qie)(qie)割不銹(xiu)鋼的常用方法,但其效(xiao)率極(ji)低(di)。這(zhe)是因(yin)為(wei),在(zai)切(qie)(qie)割開始時,在(zai)切(qie)(qie)割處形(xing)成了大量(liang)的高熔點鉻氧(yang)(yang)(yang)化物。這(zhe)層氧(yang)(yang)(yang)化物使火焰和氧(yang)(yang)(yang)氣幾(ji)乎被隔絕,不能接觸到切(qie)(qie)割金屬。如果把熔劑噴射到切(qie)(qie)割處。就可以快速地去除掉(diao)覆蓋的氧(yang)(yang)(yang)化物,從而使新(xin)表(biao)面斷地暴露出來,使切(qie)(qie)割順利進行。
最(zui)常用(yong)的切割熔劑有兩種(zhong):一(yi)種(zhong)是專用(yong)熔劑,另一(yi)種(zhong)是富(fu)鐵粉末。
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)(qie)割(ge)是(shi)(shi)靠熔化后(hou)去除(chu)金(jin)屬,達(da)到切(qie)(qie)割(ge)的目的。所以在(zai)切(qie)(qie)割(ge)斷面就(jiu)有一個(ge)(ge)從(cong)室(shi)溫(wen)(wen)到熔點的溫(wen)(wen)度(du)梯度(du)。時間對溫(wen)(wen)度(du)是(shi)(shi)速度(du)和合(he)金(jin)成分(fen)的函數。當選用這(zhe)種(zhong)方法(fa)(fa)時,必須考慮這(zhe)個(ge)(ge)熱(re)循(xun)環(huan)的作(zuo)用。穩定化處理(li)的鋼(gang)(gang)種(zhong)或低(di)碳(tan)的經改(gai)進后(hou)的普通(tong)奧氏體(ti)鋼(gang)(gang)都不(bu)會產生碳(tan)化物沉淀(dian)問題,但(dan)厚度(du)超過(guo)(guo)20.00mm的普通(tong)奧氏體(ti)鋼(gang)(gang),就(jiu)有一個(ge)(ge)類似于在(zai)焊接過(guo)(guo)程中形成的熱(re)效應區。 這(zhe)個(ge)(ge)區域的沉淀(dian)碳(tan)化物在(zai)使(shi)用前(qian),必須徹底清除(chu),以便使(shi)成品工件獄得(de)最高的耐蝕性。 對切(qie)(qie)割(ge)部(bu)進行固溶處理(li)是(shi)(shi)最直接的辦法(fa)(fa),但(dan)這(zhe)種(zhong)辦法(fa)(fa)并不(bu)總是(shi)(shi)可(ke)(ke)行的,因(yin)(yin)為通(tong)常(chang)對部(bu)件邊緣(yuan)要進行機(ji)加工和打磨。 但(dan)是(shi)(shi),對于一定厚度(du)的不(bu)銹鋼(gang)(gang)中板(ban)來說,因(yin)(yin)為切(qie)(qie)割(ge)速度(du)要比焊接速度(du)快, 根據可(ke)(ke)靠的經驗可(ke)(ke)以預見,如果這(zhe)個(ge)(ge)鋼(gang)(gang)種(zhong)或尺寸能在(zai)焊接狀態下使(shi)用,那(nei)么在(zai)切(qie)(qie)割(ge)狀態下,也(ye)一定能夠(gou)使(shi)用。
如果工件要求有極(ji)高的(de)耐蝕性,對于切割和(he)焊接狀(zhuang)態,厚(hou)度超過12.7mm的(de)鋼(gang)種,就(jiu)應該考慮再(zai)結晶退火(huo)。
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)離子(zi)弧(hu)切(qie)割(ge)是一(yi)種靠能把氣(qi)(qi)體加熱到(dao)極高(gao)溫度的氣(qi)(qi)體 一(yi)一(yi)電弧(hu)裝(zhuang)置割(ge)矩,來熔化切(qie)割(ge)金屬(shu)的。 從這個(ge)裝(zhuang)置中(zhong)噴出(chu)的氣(qi)(qi)體,類似(si)一(yi)種直接的切(qie)割(ge)火焰。由于這種火焰沒有燃燒發生(sheng),所以(yi)氣(qi)(qi)體溫度個(ge)受反應(ying)的內熱限(xian)制,通過不斷的增加電能,電弧(hu)氣(qi)(qi)體裝(zhuang)置可將其(qi)他(ta)氣(qi)(qi)體加熱,使氣(qi)(qi)體溫度增高(gao)到(dao)5538℃,或(huo)更高(gao)(氧氣(qi)(qi)和碳氫化合物火焰溫度約(yue)限(xian)制在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)06Cr17N112Mo2(316不銹鋼)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(ge)速度非常高,所以通常等離子焊炬(ju)要實現機械(xie)化。對不(bu)銹鋼中板面言,使用(yong)氮(dan)氫混合物作為切割(ge)氣(qi)體,可以獲得最佳切割(ge)效果(guo)。
切(qie)割(ge)(ge)斷面整潔而光滑,可以獲得細到RMS250的粗糙度。較薄(bo)的中(zhong)板可以疊起來一(yi)塊(kuai)切(qie)割(ge)(ge)。 切(qie)口沒有氧化皮(pi),只有黑色斑(ban)漬或(huo)一(yi)層很薄(bo)的“切(qie)割(ge)(ge)金屬”(如(ru)果有的話(hua)),也很容易用打磨的方法將其(qi)去掉。
需要強調的(de)(de)一點,所有(you)的(de)(de)熱切(qie)割方(fang)法(fa)都會留下回火色或氧化區,而且(qie)對許多鋼種,在(zai)切(qie)割后還會有(you)熱影響區的(de)(de)存在(zai)。 為了(le)獲得(de)最(zui)大程度(du)的(de)(de)耐蝕性,上述這(zhe)些都應該去除掉。 可以采用通過研磨、酸洗或機加工(gong)的(de)(de)方(fang)法(fa)來(lai)清(qing)理切(qie)割邊緣。

