等離子弧切割是現在不銹鋼加工過程中最常用的一種切割方法。它利用高速、高溫和高能的等離子氣流來加熱和熔化被切割的材料,并借助內部的或者外部的高速氣流或水流將熔化材料排開直至等離子氣流穿透背面而形成割口。等離子弧切割方法又分為一般等離子弧切割、水再壓縮等離子弧切割、空氣等離子弧切割。


  一般等離(li)(li)子弧(hu)(hu)切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)如(ru)圖6-13所示。切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)金屬(shu)(shu)材(cai)料(liao)通常都采用(yong)轉移型電(dian)弧(hu)(hu)。一般的(de)等離(li)(li)子弧(hu)(hu)不用(yong)保護氣(qi)體,工(gong)作氣(qi)體和切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)氣(qi)體從同(tong)一噴(pen)(pen)嘴內(nei)噴(pen)(pen)出。引弧(hu)(hu)時(shi),噴(pen)(pen)出小氣(qi)流離(li)(li)子氣(qi)體作為電(dian)離(li)(li)介質,切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)時(shi),則同(tong)時(shi)噴(pen)(pen)出大氣(qi)流氣(qi)體以排除熔(rong)化金屬(shu)(shu),工(gong)作氣(qi)體通常選用(yong)氮氣(qi)。切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)薄金屬(shu)(shu)板(ban)材(cai)時(shi),可采用(yong)微束等離(li)(li)子弧(hu)(hu)來獲(huo)得更窄的(de)割(ge)(ge)(ge)(ge)口。


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  水(shui)(shui)(shui)再壓縮等(deng)離(li)子弧切割(ge)(ge)(ge)時(shi)(shi),由割(ge)(ge)(ge)槍噴(pen)(pen)出的(de)(de)除(chu)工(gong)(gong)作(zuo)氣體外(wai),還(huan)伴(ban)隨(sui)有高(gao)(gao)速(su)(su)流(liu)動的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)束,共同迅速(su)(su)地將熔化金屬(shu)排開(kai)。其切割(ge)(ge)(ge)原理(li)如圖6-14所示。噴(pen)(pen)出噴(pen)(pen)嘴的(de)(de)高(gao)(gao)速(su)(su)水(shui)(shui)(shui)流(liu)有兩種進(jin)水(shui)(shui)(shui)型式。一(yi)種為高(gao)(gao)壓水(shui)(shui)(shui)流(liu)徑向進(jin)入噴(pen)(pen)嘴孔道后(hou)(hou)再從(cong)割(ge)(ge)(ge)槍噴(pen)(pen)出;另一(yi)種為軸向進(jin)入嘴外(wai)圍后(hou)(hou)以(yi)(yi)環形(xing)水(shui)(shui)(shui)流(liu)從(cong)割(ge)(ge)(ge)槍噴(pen)(pen)出。水(shui)(shui)(shui)再壓縮等(deng)離(li)子弧切割(ge)(ge)(ge)的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)噴(pen)(pen)濺嚴重,一(yi)般在水(shui)(shui)(shui)槽中進(jin)行(xing),工(gong)(gong)件位于(yu)水(shui)(shui)(shui)面下200mm左右。切割(ge)(ge)(ge)時(shi)(shi),利用水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)特(te)性,可(ke)以(yi)(yi)使(shi)切割(ge)(ge)(ge)噪(zao)聲(sheng)降低15dB左右,并(bing)能吸(xi)收切割(ge)(ge)(ge)過程中所形(xing)成的(de)(de)強(qiang)烈弧光、金屬(shu)粒子、灰(hui)塵、煙(yan)氣、紫外(wai)線等(deng),大大地改善了操作(zuo)工(gong)(gong)的(de)(de)工(gong)(gong)作(zuo)條件。水(shui)(shui)(shui)還(huan)能冷卻工(gong)(gong)件,使(shi)割(ge)(ge)(ge)口平(ping)整和割(ge)(ge)(ge)后(hou)(hou)工(gong)(gong)件熱變形(xing)減小,割(ge)(ge)(ge)口寬度也比一(yi)般等(deng)離(li)子弧切割(ge)(ge)(ge)的(de)(de)割(ge)(ge)(ge)口窄(zhai)。


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  空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)等(deng)離(li)(li)(li)(li)子弧(hu)切(qie)(qie)(qie)割(ge)有兩種型(xing)式。圖6-15(a)為(wei)單一空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)式等(deng)離(li)(li)(li)(li)子弧(hu)切(qie)(qie)(qie)割(ge)原(yuan)理圖,它(ta)(ta)利用(yong)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)壓縮機(ji)提供的(de)(de)(de)壓縮空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)作為(wei)工(gong)作氣(qi)(qi)(qi)(qi)體和排(pai)除熔(rong)化(hua)金屬的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)流。這種型(xing)式的(de)(de)(de)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)等(deng)離(li)(li)(li)(li)子弧(hu)切(qie)(qie)(qie)割(ge)的(de)(de)(de)成本低,氣(qi)(qi)(qi)(qi)體來源(yuan)方(fang)便。壓縮空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)在(zai)(zai)電(dian)(dian)弧(hu)中加(jia)熱(re)后分解和電(dian)(dian)離(li)(li)(li)(li),生(sheng)成的(de)(de)(de)氧與切(qie)(qie)(qie)割(ge)金屬產生(sheng)化(hua)學放熱(re)反(fan)應,加(jia)快了切(qie)(qie)(qie)割(ge)速(su)度。充分電(dian)(dian)離(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)等(deng)離(li)(li)(li)(li)子體的(de)(de)(de)熱(re)焓值高(gao),因而(er)電(dian)(dian)弧(hu)的(de)(de)(de)能(neng)量大,與其(qi)(qi)他等(deng)離(li)(li)(li)(li)子弧(hu)切(qie)(qie)(qie)割(ge)方(fang)法相比,其(qi)(qi)切(qie)(qie)(qie)割(ge)速(su)度快,特別適合于切(qie)(qie)(qie)割(ge)厚度在(zai)(zai)30mm以(yi)下(xia)的(de)(de)(de)碳(tan)鋼,也可以(yi)切(qie)(qie)(qie)割(ge)銅(tong)、不銹鋼、鋁(lv)及其(qi)(qi)他材料。但是(shi)這種切(qie)(qie)(qie)割(ge)方(fang)法的(de)(de)(de)電(dian)(dian)極(ji)受到(dao)強烈的(de)(de)(de)氧化(hua)腐蝕,所以(yi)一般采用(yong)鑲嵌式純鋯(gao)、純鉿(jia)電(dian)(dian)極(ji)而(er)不能(neng)采用(yong)鎢電(dian)(dian)極(ji)或氧化(hua)物鎢電(dian)(dian)極(ji)。即使采用(yong)鋯(gao)、鉿(jia)電(dian)(dian)極(ji),它(ta)(ta)的(de)(de)(de)工(gong)作壽命一般也只在(zai)(zai)5~10h以(yi)內(nei)。另(ling)一種為(wei)復合式空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)等(deng)離(li)(li)(li)(li)子弧(hu)切(qie)(qie)(qie)割(ge),其(qi)(qi)切(qie)(qie)(qie)割(ge)原(yuan)理如圖6-15(b)所示(shi)。內(nei)噴嘴(zui)內(nei)通(tong)入常用(yong)的(de)(de)(de)工(gong)作氣(qi)(qi)(qi)(qi)體,外噴嘴(zui)內(nei)通(tong)人壓縮空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)。


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  這樣(yang),一方(fang)面利用壓縮空(kong)氣在切割(ge)區的(de)化(hua)學放(fang)熱反應提高切割(ge)速度;另(ling)一方(fang)面又避免了空(kong)氣與電(dian)極(ji)的(de)直(zhi)接接觸,因而可(ke)采用純鎢電(dian)極(ji)或氧(yang)化(hua)物(wu)鎢電(dian)極(ji),簡化(hua)了電(dian)極(ji)結構。