等離子弧切割工(gong)藝參數主要有:切割電流(liu)、空載電壓、切割速度(du)、氣體流(liu)量、噴(pen)嘴(zui)至割件的距離、鎢(wu)極內縮(suo)量割炬角(jiao)度(du)、鎢(wu)棒端(duan)部形(xing)狀等。


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切(qie)割時,可參照下式選用:


  l=(70~100)d

  式中:I -切割(ge)電流(liu),A;

          d - 噴嘴(zui)孔徑,mm.


2. 空載(zai)電(dian)壓(ya)和切割電(dian)壓(ya)


  切割電壓(ya)(ya)是切割過(guo)程(cheng)中最(zui)主要的(de)(de)工藝參(can)(can)數(shu)(shu)之一(yi),但它不(bu)是一(yi)個獨立的(de)(de)工藝參(can)(can)數(shu)(shu),它除與(yu)電源(yuan)空載電壓(ya)(ya)大小有關外,還(huan)取決(jue)于工作氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)種(zhong)類和流(liu)量、噴嘴(zui)的(de)(de)結構、噴嘴(zui)與(yu)工件間(jian)的(de)(de)距離和切割速(su)度(du)等。這些參(can)(can)數(shu)(shu)確定(ding)(ding)后,切割電壓(ya)(ya)就自然確定(ding)(ding)。如(ru)氣(qi)(qi)體(ti)流(liu)量增加(jia)、噴嘴(zui)與(yu)工件的(de)(de)距離加(jia)大,都(dou)會使切割電壓(ya)(ya)相應升高(gao)。


  空(kong)載電壓與使(shi)(shi)用(yong)的(de)工作氣體(ti)的(de)電離度相關,根據預定(ding)使(shi)(shi)用(yong)的(de)工作氣體(ti)種(zhong)類和切割厚度,在(zai)切割電源設計(ji)時已確定(ding)。但它會影響到(dao)切割電壓。


  一般來(lai)說,工作電壓高(gao),電弧功率大(da),切(qie)割能力也就(jiu)高(gao)。國內在(zai)(zai)切(qie)割厚度大(da)的不銹鋼(gang)時(shi)(shi),常采用提(ti)高(gao)切(qie)割電壓,而不借助增大(da)切(qie)割電流的方法(fa)。但電壓高(gao),特別(bie)是手工切(qie)割時(shi)(shi),存在(zai)(zai)安全問題。


3. 切割速度


  切制(zhi)速度不僅是(shi)反映切割(ge)(ge)生產率的一個重要指(zhi)標(biao),而(er)且極(ji)大(da)(da)地影響著切割(ge)(ge)質量。切割(ge)(ge)速度過大(da)(da),割(ge)(ge)件(jian)不能(neng)割(ge)(ge)穿;切割(ge)(ge)速度過慢,不但降(jiang)低生產率,而(er)且粘渣增(zeng)加,易(yi)出(chu)現割(ge)(ge)縫表面粗(cu)糙等缺(que)陷,割(ge)(ge)件(jian)變形也(ye)大(da)(da)。


 不同(tong)切割(ge)速度對切割(ge)質量(liang)的影響見表3-26.


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4. 氣(qi)體流量


  要與(yu)噴嘴孔(kong)徑相適應。增(zeng)加(jia)氣(qi)(qi)體流(liu)量既(ji)能(neng)提高工作電壓,又能(neng)增(zeng)強對電弧的(de)(de)壓縮作用(yong),使(shi)等離子弧的(de)(de)能(neng)量更(geng)加(jia)集中,有利于(yu)提高切割速度和切割質量。但氣(qi)(qi)體流(liu)量過(guo)(guo)大時(shi),反而會使(shi)切割能(neng)力減弱。這(zhe)是因(yin)為部分電弧熱量被冷卻的(de)(de)氣(qi)(qi)流(liu)帶(dai)走,使(shi)熔化(hua)金屬的(de)(de)熱量減少(shao);過(guo)(guo)大的(de)(de)氣(qi)(qi)體流(liu)量還會使(shi)電弧不穩定,使(shi)切割過(guo)(guo)程不能(neng)正常進行。


5. 噴嘴至割件的距離


  在電極內縮量一(yi)定時(shi)(通(tong)常為2~4mm),噴(pen)嘴至割件的(de)距離(li)(li)一(yi)般為6~8mm,當工件厚(hou)度較大時(shi),可以(yi)增加到10~15mm.距離(li)(li)過(guo)大,會影(ying)響電弧功率(lv)(lv)的(de)有效利用(yong),使切割能(neng)力降低,割縫變寬(kuan);距離(li)(li)過(guo)小,雖然功率(lv)(lv)得到充分(fen)利用(yong),但(dan)操作控制較難。


6. 工作氣體種類


  等離子(zi)弧(hu)切割(ge)最常用(yong)的氣(qi)(qi)(qi)體為(wei)氮(dan)氣(qi)(qi)(qi)、氫(qing)氣(qi)(qi)(qi)、氬氣(qi)(qi)(qi)、氮(dan)氣(qi)(qi)(qi)+氫(qing)氣(qi)(qi)(qi)等,空氣(qi)(qi)(qi)等離子(zi)弧(hu)切割(ge)采(cai)用(yong)壓(ya)(ya)縮空氣(qi)(qi)(qi)或(huo)離子(zi)氣(qi)(qi)(qi)為(wei)常用(yong)氣(qi)(qi)(qi)體,而外噴射為(wei)壓(ya)(ya)縮空氣(qi)(qi)(qi)。水再壓(ya)(ya)縮等離子(zi)弧(hu)切割(ge)采(cai)用(yong)常用(yong)氣(qi)(qi)(qi)體為(wei)工作氣(qi)(qi)(qi)體,外噴射為(wei)高(gao)壓(ya)(ya)水。


  氮氣既經濟又能保證(zheng)質(zhi)量,適合切割液態流(liu)動性差的不銹鋼,切割用氮氣純度不低于99.5%.


  氬氣容易(yi)熱電(dian)離,使電(dian)弧燃燒穩定,但(dan)價(jia)格高。適合切割薄板,純度要求(qiu)在95%以上。


  不銹鋼小電(dian)流空(kong)氣等離子弧切割(ge)工藝參數見(jian)表(biao)3-27.


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  不(bu)同種類氣體切(qie)割不(bu)銹鋼(gang)的(de)切(qie)割規(gui)范見表3-28.


7. 鎢(wu)極內縮量


  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。


圖 4.jpg


  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


  為保證切(qie)割(ge)(ge)不發生偏斜(xie),切(qie)口光滑,在(zai)(zai)割(ge)(ge)口底面(mian)不造成(cheng)熔瘤(liu),應在(zai)(zai)整個切(qie)割(ge)(ge)過程中,割(ge)(ge)炬與割(ge)(ge)縫平面(mian)保持垂(chui)直。為了提高切(qie)割(ge)(ge)質量和生產率,可(ke)將(jiang)割(ge)(ge)炬在(zai)(zai)所在(zai)(zai)平面(mian)內向(xiang)與切(qie)割(ge)(ge)方(fang)向(xiang)相反的方(fang)向(xiang)傾(qing)斜(xie)一(yi)個角度(du)(一(yi)般(ban)為0°~45°),如圖3-5所示。當采(cai)用小(xiao)功(gong)(gong)率切(qie)割(ge)(ge)薄板時,其(qi)角度(du)可(ke)大(da)些,而采(cai)用大(da)功(gong)(gong)率切(qie)割(ge)(ge)厚板時,其(qi)角度(du)可(ke)小(xiao)一(yi)些。


圖 5.jpg


9. 鎢棒端部形狀(zhuang)


  電(dian)極端部的形狀影響(xiang)電(dian)弧的穩定(ding)性(xing),電(dian)極端部磨(mo)成一定(ding)的角(jiao)度所(suo)產(chan)生(sheng)的焰流(liu)要比平面形狀時穩定(ding),通常(chang)是(shi)把鎢棒端部磨(mo)成一角(jiao)度,如圖3-6所(suo)示。