等(deng)離子弧切割工(gong)藝參數(shu)主要有:切割電流、空載電壓、切割速度、氣體(ti)流量、噴(pen)嘴至割件的距離、鎢極內(nei)縮量割炬角度、鎢棒(bang)端部形(xing)狀等(deng)。
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割時,可參照下式選用:
l=(70~100)d
式中:I -切割電流,A;
d - 噴嘴孔徑,mm.
2. 空載(zai)電壓(ya)和切(qie)割電壓(ya)
切(qie)(qie)(qie)割電(dian)壓是(shi)切(qie)(qie)(qie)割過程(cheng)中(zhong)最主要的工藝參數(shu)(shu)之一,但它不是(shi)一個(ge)獨立的工藝參數(shu)(shu),它除與電(dian)源空載電(dian)壓大小有(you)關外,還取決于工作氣(qi)體的種類和(he)流量、噴嘴的結構、噴嘴與工件間的距離(li)和(he)切(qie)(qie)(qie)割速度等。這些參數(shu)(shu)確(que)(que)定后,切(qie)(qie)(qie)割電(dian)壓就自然確(que)(que)定。如氣(qi)體流量增加、噴嘴與工件的距離(li)加大,都會使切(qie)(qie)(qie)割電(dian)壓相(xiang)應升(sheng)高。
空載電(dian)壓(ya)(ya)與使(shi)用(yong)的(de)(de)工作氣體的(de)(de)電(dian)離度相(xiang)關,根據(ju)預定使(shi)用(yong)的(de)(de)工作氣體種類和(he)切(qie)(qie)割厚度,在(zai)切(qie)(qie)割電(dian)源設計時已確定。但它(ta)會影響到(dao)切(qie)(qie)割電(dian)壓(ya)(ya)。
一(yi)般(ban)來說,工作電(dian)(dian)(dian)壓高(gao)(gao),電(dian)(dian)(dian)弧功(gong)率大,切(qie)割(ge)能力也就高(gao)(gao)。國內在(zai)切(qie)割(ge)厚度(du)大的(de)不銹鋼(gang)時,常(chang)采用(yong)提高(gao)(gao)切(qie)割(ge)電(dian)(dian)(dian)壓,而不借助增(zeng)大切(qie)割(ge)電(dian)(dian)(dian)流的(de)方(fang)法。但電(dian)(dian)(dian)壓高(gao)(gao),特別是手工切(qie)割(ge)時,存在(zai)安全問題。
3. 切(qie)割速度
切(qie)制速(su)度不(bu)僅是反映切(qie)割(ge)生(sheng)產(chan)率(lv)(lv)的一個重要指標(biao),而且極(ji)大地影響(xiang)著切(qie)割(ge)質量(liang)。切(qie)割(ge)速(su)度過大,割(ge)件不(bu)能(neng)割(ge)穿;切(qie)割(ge)速(su)度過慢,不(bu)但(dan)降低(di)生(sheng)產(chan)率(lv)(lv),而且粘渣增(zeng)加,易出(chu)現割(ge)縫表面粗糙等缺陷,割(ge)件變(bian)形也大。
不同(tong)切割速度(du)對切割質量的影響(xiang)見表(biao)3-26.
4. 氣體流(liu)量
要與噴嘴(zui)孔徑相(xiang)適應。增加氣體(ti)流(liu)量(liang)(liang)(liang)既(ji)能(neng)提(ti)高工作電壓,又能(neng)增強對電弧(hu)的(de)(de)(de)壓縮作用,使等離子弧(hu)的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)(liang)(liang)更(geng)加集中,有利于提(ti)高切(qie)割(ge)速度和切(qie)割(ge)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)。但(dan)氣體(ti)流(liu)量(liang)(liang)(liang)過(guo)(guo)大時,反(fan)而會(hui)使切(qie)割(ge)能(neng)力減(jian)弱(ruo)。這是因(yin)為部分(fen)電弧(hu)熱(re)量(liang)(liang)(liang)被冷(leng)卻的(de)(de)(de)氣流(liu)帶走,使熔化金屬(shu)的(de)(de)(de)熱(re)量(liang)(liang)(liang)減(jian)少;過(guo)(guo)大的(de)(de)(de)氣體(ti)流(liu)量(liang)(liang)(liang)還會(hui)使電弧(hu)不穩定,使切(qie)割(ge)過(guo)(guo)程不能(neng)正常進行。
5. 噴嘴至(zhi)割件(jian)的距(ju)離
在電極內縮(suo)量一定時(shi)(通常為(wei)2~4mm),噴(pen)嘴至割件的距(ju)(ju)(ju)離一般為(wei)6~8mm,當工件厚(hou)度較(jiao)大(da)(da)時(shi),可以增加到(dao)10~15mm.距(ju)(ju)(ju)離過(guo)大(da)(da),會影響電弧功率的有(you)效利用,使切(qie)割能力降(jiang)低,割縫變寬;距(ju)(ju)(ju)離過(guo)小,雖然功率得(de)到(dao)充分(fen)利用,但操作控制較(jiao)難。
6. 工(gong)作氣體(ti)種類
等離(li)子弧切割最(zui)常用(yong)的(de)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)為(wei)氮(dan)氣(qi)(qi)(qi)、氫氣(qi)(qi)(qi)、氬氣(qi)(qi)(qi)、氮(dan)氣(qi)(qi)(qi)+氫氣(qi)(qi)(qi)等,空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)等離(li)子弧切割采(cai)用(yong)壓(ya)縮空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)或離(li)子氣(qi)(qi)(qi)為(wei)常用(yong)氣(qi)(qi)(qi)體(ti),而外噴射為(wei)壓(ya)縮空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)。水再壓(ya)縮等離(li)子弧切割采(cai)用(yong)常用(yong)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)為(wei)工作氣(qi)(qi)(qi)體(ti),外噴射為(wei)高壓(ya)水。
氮氣既經濟又(you)能保證質(zhi)量,適合切(qie)(qie)割(ge)(ge)液(ye)態流動性差(cha)的不銹鋼,切(qie)(qie)割(ge)(ge)用氮氣純(chun)度(du)不低于99.5%.
氬氣容易熱電離,使電弧(hu)燃燒穩定,但價格(ge)高(gao)。適合切割薄板,純度(du)要求(qiu)在95%以(yi)上。
不銹鋼小電流空氣等(deng)離子弧切割(ge)工(gong)藝(yi)參(can)數見(jian)表3-27.
不同(tong)種類氣體切割不銹鋼(gang)的切割規范見表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。
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(bu)發生偏斜,切(qie)口光滑,在割(ge)(ge)口底(di)面(mian)不(bu)造成熔瘤,應在整個切(qie)割(ge)(ge)過程中,割(ge)(ge)炬與割(ge)(ge)縫平面(mian)保持垂直。為了提高(gao)切(qie)割(ge)(ge)質量和生產率,可(ke)將割(ge)(ge)炬在所(suo)在平面(mian)內向(xiang)與切(qie)割(ge)(ge)方向(xiang)相反的方向(xiang)傾斜一(yi)個角度(du)(一(yi)般為0°~45°),如圖3-5所(suo)示。當采用小功率切(qie)割(ge)(ge)薄(bo)板(ban)時,其角度(du)可(ke)大些(xie),而采用大功率切(qie)割(ge)(ge)厚板(ban)時,其角度(du)可(ke)小一(yi)些(xie)。
9. 鎢(wu)棒端部(bu)形狀
電極端部的(de)形狀影(ying)響電弧的(de)穩(wen)定(ding)(ding)性,電極端部磨(mo)成(cheng)一(yi)(yi)定(ding)(ding)的(de)角(jiao)度所產生的(de)焰流要比(bi)平面形狀時穩(wen)定(ding)(ding),通常(chang)是把鎢棒(bang)端部磨(mo)成(cheng)一(yi)(yi)角(jiao)度,如圖3-6所示(shi)。