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. 火焰切割
氧(yang)乙炔火焰(yan)切(qie)(qie)割(ge)法(fa)(fa)已(yi)經(jing)成為(wei)一(yi)種(zhong)切(qie)(qie)割(ge)不銹鋼的常用(yong)方法(fa)(fa),但其(qi)效率極(ji)低。這是因為(wei),在(zai)切(qie)(qie)割(ge)開(kai)始時,在(zai)切(qie)(qie)割(ge)處(chu)形成了大(da)量的高熔(rong)(rong)點鉻氧(yang)化物(wu)(wu)。這層(ceng)氧(yang)化物(wu)(wu)使(shi)(shi)火焰(yan)和氧(yang)氣幾乎(hu)被隔(ge)絕,不能接觸到(dao)切(qie)(qie)割(ge)金屬。如果把熔(rong)(rong)劑噴射到(dao)切(qie)(qie)割(ge)處(chu)。就可以(yi)快速地去除掉(diao)覆蓋的氧(yang)化物(wu)(wu),從而使(shi)(shi)新(xin)表面(mian)斷地暴露出來,使(shi)(shi)切(qie)(qie)割(ge)順(shun)利進行。
最常用(yong)的切割熔劑(ji)有(you)兩種:一種是(shi)專用(yong)熔劑(ji),另(ling)一種是(shi)富鐵粉末。
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(bu)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(huo)焰切(qie)(qie)割(ge)是(shi)靠(kao)熔化(hua)后去除金(jin)(jin)屬,達到切(qie)(qie)割(ge)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。所以在(zai)(zai)切(qie)(qie)割(ge)斷面就有一(yi)個從室溫到熔點(dian)的(de)(de)(de)溫度梯度。時(shi)間對溫度是(shi)速度和(he)合(he)金(jin)(jin)成(cheng)分的(de)(de)(de)函數。當選用(yong)這(zhe)種(zhong)(zhong)方法時(shi),必(bi)須考(kao)慮這(zhe)個熱循環(huan)的(de)(de)(de)作用(yong)。穩定(ding)(ding)化(hua)處理的(de)(de)(de)鋼種(zhong)(zhong)或低碳(tan)(tan)的(de)(de)(de)經(jing)改進(jin)后的(de)(de)(de)普(pu)通奧氏(shi)體鋼都不會產生(sheng)碳(tan)(tan)化(hua)物沉淀問題,但(dan)厚(hou)度超(chao)過20.00mm的(de)(de)(de)普(pu)通奧氏(shi)體鋼,就有一(yi)個類(lei)似(si)于在(zai)(zai)焊接過程(cheng)中形成(cheng)的(de)(de)(de)熱效應區(qu)。 這(zhe)個區(qu)域的(de)(de)(de)沉淀碳(tan)(tan)化(hua)物在(zai)(zai)使(shi)用(yong)前,必(bi)須徹底清除,以便(bian)使(shi)成(cheng)品工(gong)件獄得最高(gao)的(de)(de)(de)耐蝕性(xing)。 對切(qie)(qie)割(ge)部進(jin)行(xing)固溶(rong)處理是(shi)最直(zhi)接的(de)(de)(de)辦(ban)法,但(dan)這(zhe)種(zhong)(zhong)辦(ban)法并(bing)不總(zong)是(shi)可(ke)行(xing)的(de)(de)(de),因(yin)為(wei)通常對部件邊(bian)緣要進(jin)行(xing)機加工(gong)和(he)打磨。 但(dan)是(shi),對于一(yi)定(ding)(ding)厚(hou)度的(de)(de)(de)不銹鋼中板(ban)來說,因(yin)為(wei)切(qie)(qie)割(ge)速度要比焊接速度快, 根據可(ke)靠(kao)的(de)(de)(de)經(jing)驗(yan)可(ke)以預見(jian),如果這(zhe)個鋼種(zhong)(zhong)或尺寸能在(zai)(zai)焊接狀(zhuang)態下使(shi)用(yong),那么在(zai)(zai)切(qie)(qie)割(ge)狀(zhuang)態下,也一(yi)定(ding)(ding)能夠使(shi)用(yong)。
如果工件要求(qiu)有極高的(de)(de)耐蝕性,對(dui)于切割和焊接狀態,厚度超過12.7mm的(de)(de)鋼(gang)種,就應該考慮再結晶退火(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(deng)離子弧切割
等離子(zi)弧(hu)(hu)切割是一(yi)(yi)種(zhong)靠(kao)能(neng)把氣(qi)體(ti)(ti)(ti)加熱(re)(re)到極高(gao)溫(wen)(wen)(wen)度的(de)氣(qi)體(ti)(ti)(ti) 一(yi)(yi)一(yi)(yi)電弧(hu)(hu)裝置割矩,來熔化切割金屬的(de)。 從(cong)這個裝置中噴出(chu)的(de)氣(qi)體(ti)(ti)(ti),類似一(yi)(yi)種(zhong)直(zhi)接(jie)的(de)切割火(huo)焰(yan)。由于這種(zhong)火(huo)焰(yan)沒有燃燒發(fa)生,所以(yi)氣(qi)體(ti)(ti)(ti)溫(wen)(wen)(wen)度個受反應的(de)內熱(re)(re)限(xian)制,通過不斷的(de)增(zeng)加電能(neng),電弧(hu)(hu)氣(qi)體(ti)(ti)(ti)裝置可將其(qi)他氣(qi)體(ti)(ti)(ti)加熱(re)(re),使氣(qi)體(ti)(ti)(ti)溫(wen)(wen)(wen)度增(zeng)高(gao)到5538℃,或更高(gao)(氧(yang)氣(qi)和碳氫(qing)化合物火(huo)焰(yan)溫(wen)(wen)(wen)度約限(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(bu)銹(xiu)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(yu)切(qie)割(ge)速度非常高,所以通常等離子焊(han)炬要實現機(ji)械化。對不(bu)銹鋼(gang)中板面言,使用氮氫混合(he)物作(zuo)為切(qie)割(ge)氣體,可以獲得最佳(jia)切(qie)割(ge)效果。
切(qie)(qie)割斷(duan)面整潔而光滑,可以獲(huo)得細到RMS250的(de)粗(cu)糙度。較薄的(de)中板可以疊起來一塊切(qie)(qie)割。 切(qie)(qie)口沒(mei)有氧化皮,只(zhi)有黑(hei)色斑(ban)漬或一層很(hen)薄的(de)“切(qie)(qie)割金(jin)屬”(如(ru)果有的(de)話),也很(hen)容(rong)易用打磨(mo)的(de)方法將其去掉。
需要強調的一點,所(suo)有的熱(re)切(qie)(qie)割方法都(dou)會(hui)留下回(hui)火色(se)或(huo)氧化區,而且對(dui)許多鋼種,在(zai)(zai)切(qie)(qie)割后還會(hui)有熱(re)影響區的存在(zai)(zai)。 為了獲得最大程度(du)的耐蝕(shi)性,上述(shu)這些都(dou)應該(gai)去除掉(diao)。 可以采用通過研磨、酸洗或(huo)機加(jia)工的方法來清理切(qie)(qie)割邊緣。