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. 火焰(yan)切(qie)割(ge)
氧(yang)(yang)(yang)乙炔(gui)火(huo)焰(yan)切割(ge)(ge)法已經成(cheng)為一種切割(ge)(ge)不銹鋼的常(chang)用方法,但其效率極(ji)低。這是因為,在切割(ge)(ge)開始時(shi),在切割(ge)(ge)處(chu)形成(cheng)了大量的高熔點鉻氧(yang)(yang)(yang)化物(wu)。這層氧(yang)(yang)(yang)化物(wu)使(shi)火(huo)焰(yan)和氧(yang)(yang)(yang)氣幾乎被(bei)隔(ge)絕,不能接觸(chu)到切割(ge)(ge)金(jin)屬(shu)。如果把熔劑噴射到切割(ge)(ge)處(chu)。就可以(yi)快(kuai)速地去除(chu)掉覆蓋(gai)的氧(yang)(yang)(yang)化物(wu),從而(er)使(shi)新表面(mian)斷(duan)地暴(bao)露出來,使(shi)切割(ge)(ge)順利進行。
最常(chang)用的切(qie)割熔劑(ji)(ji)有(you)兩種:一種是專(zhuan)用熔劑(ji)(ji),另一種是富鐵(tie)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)割(ge)是(shi)(shi)靠(kao)熔(rong)化(hua)后去(qu)除(chu)金屬,達(da)到切(qie)割(ge)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。所以(yi)在(zai)(zai)切(qie)割(ge)斷面就有(you)一個(ge)從室溫到熔(rong)點的(de)(de)(de)溫度(du)梯度(du)。時間對(dui)溫度(du)是(shi)(shi)速(su)度(du)和(he)合金成(cheng)(cheng)分的(de)(de)(de)函數。當選用這種(zhong)方法(fa)時,必須(xu)考慮這個(ge)熱(re)循環的(de)(de)(de)作用。穩定(ding)(ding)化(hua)處(chu)理(li)的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)或低碳(tan)的(de)(de)(de)經(jing)改進后的(de)(de)(de)普(pu)通奧氏體鋼(gang)(gang)(gang)都不會產生碳(tan)化(hua)物(wu)沉淀(dian)問(wen)題,但(dan)厚度(du)超過(guo)20.00mm的(de)(de)(de)普(pu)通奧氏體鋼(gang)(gang)(gang),就有(you)一個(ge)類(lei)似于在(zai)(zai)焊(han)接(jie)過(guo)程中(zhong)形成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)熱(re)效應區。 這個(ge)區域的(de)(de)(de)沉淀(dian)碳(tan)化(hua)物(wu)在(zai)(zai)使(shi)(shi)用前,必須(xu)徹底清除(chu),以(yi)便使(shi)(shi)成(cheng)(cheng)品工件獄得最高的(de)(de)(de)耐蝕性(xing)。 對(dui)切(qie)割(ge)部進行固溶處(chu)理(li)是(shi)(shi)最直接(jie)的(de)(de)(de)辦(ban)法(fa),但(dan)這種(zhong)辦(ban)法(fa)并不總是(shi)(shi)可行的(de)(de)(de),因為(wei)通常(chang)對(dui)部件邊緣要進行機加工和(he)打磨。 但(dan)是(shi)(shi),對(dui)于一定(ding)(ding)厚度(du)的(de)(de)(de)不銹鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)板來說,因為(wei)切(qie)割(ge)速(su)度(du)要比焊(han)接(jie)速(su)度(du)快(kuai), 根(gen)據可靠(kao)的(de)(de)(de)經(jing)驗可以(yi)預見,如果這個(ge)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)或尺寸(cun)能在(zai)(zai)焊(han)接(jie)狀態(tai)下使(shi)(shi)用,那么在(zai)(zai)切(qie)割(ge)狀態(tai)下,也一定(ding)(ding)能夠使(shi)(shi)用。
如果工(gong)件要求有極高(gao)的耐蝕(shi)性,對(dui)于切(qie)割(ge)和焊接狀(zhuang)態(tai),厚度超過12.7mm的鋼種,就應該考慮再結晶退(tui)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(hu)切割
等離(li)子(zi)弧切割(ge)(ge)是(shi)一種靠能把氣(qi)(qi)體(ti)(ti)加(jia)熱到(dao)極高(gao)溫(wen)度的(de)氣(qi)(qi)體(ti)(ti) 一一電(dian)弧裝置割(ge)(ge)矩,來熔化切割(ge)(ge)金(jin)屬的(de)。 從這個裝置中(zhong)噴出的(de)氣(qi)(qi)體(ti)(ti),類似(si)一種直(zhi)接的(de)切割(ge)(ge)火焰(yan)。由于(yu)這種火焰(yan)沒有燃(ran)燒發生,所(suo)以氣(qi)(qi)體(ti)(ti)溫(wen)度個受反(fan)應的(de)內熱限制(zhi),通過不斷(duan)的(de)增加(jia)電(dian)能,電(dian)弧氣(qi)(qi)體(ti)(ti)裝置可將其他氣(qi)(qi)體(ti)(ti)加(jia)熱,使氣(qi)(qi)體(ti)(ti)溫(wen)度增高(gao)到(dao)5538℃,或(huo)更高(gao)(氧氣(qi)(qi)和碳氫化合物火焰(yan)溫(wen)度約限制(zhi)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(bu)銹鋼)06Cr17N112Mo2(316不銹鋼(gang))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(su)度非常(chang)高(gao),所以通常(chang)等(deng)離(li)子焊(han)炬(ju)要實現機械化。對不(bu)銹鋼中板面言,使(shi)用氮氫混合物(wu)作為切割氣體,可(ke)以獲得最(zui)佳切割效(xiao)果。
切(qie)割(ge)(ge)斷(duan)面整潔而光滑,可以獲得細到(dao)RMS250的(de)粗(cu)糙度(du)。較薄的(de)中板可以疊(die)起(qi)來一塊(kuai)切(qie)割(ge)(ge)。 切(qie)口沒有氧(yang)化(hua)皮,只有黑色斑漬或一層很薄的(de)“切(qie)割(ge)(ge)金屬(shu)”(如果有的(de)話),也很容易用打磨的(de)方法(fa)將(jiang)其去掉。
需要強調的(de)一點,所有的(de)熱切(qie)割方(fang)法都會(hui)留下回火色或(huo)氧化區(qu),而(er)且對許多鋼種,在切(qie)割后(hou)還會(hui)有熱影(ying)響區(qu)的(de)存在。 為了獲(huo)得(de)最大程度的(de)耐(nai)蝕性,上述這些都應該去除(chu)掉。 可以(yi)采用通過研(yan)磨、酸洗或(huo)機(ji)加工的(de)方(fang)法來清理切(qie)割邊緣。