等(deng)離(li)子弧(hu)切割(ge)工藝參數主要有:切割(ge)電流、空載(zai)電壓(ya)、切割(ge)速度、氣體流量、噴嘴至割(ge)件的距離(li)、鎢極(ji)內縮(suo)量割(ge)炬角度、鎢棒端部形(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(shi)中:I -切割(ge)電流,A;

          d - 噴(pen)嘴孔徑,mm.


2. 空載電(dian)壓(ya)(ya)和切割電(dian)壓(ya)(ya)


  切(qie)(qie)割電(dian)(dian)壓(ya)是切(qie)(qie)割過程中最主要的工(gong)藝參數(shu)之一,但它不(bu)是一個(ge)獨(du)立的工(gong)藝參數(shu),它除與(yu)電(dian)(dian)源空載電(dian)(dian)壓(ya)大小有(you)關外,還取決(jue)于工(gong)作(zuo)氣(qi)體的種類和流量(liang)、噴(pen)嘴(zui)的結構、噴(pen)嘴(zui)與(yu)工(gong)件(jian)間的距離(li)和切(qie)(qie)割速度(du)等。這些參數(shu)確定(ding)后,切(qie)(qie)割電(dian)(dian)壓(ya)就自然確定(ding)。如(ru)氣(qi)體流量(liang)增(zeng)加、噴(pen)嘴(zui)與(yu)工(gong)件(jian)的距離(li)加大,都會使切(qie)(qie)割電(dian)(dian)壓(ya)相(xiang)應升高。


  空載電壓(ya)與使(shi)用(yong)(yong)的(de)工作氣體的(de)電離度相關,根據預定使(shi)用(yong)(yong)的(de)工作氣體種類和切割(ge)(ge)厚度,在切割(ge)(ge)電源(yuan)設計時(shi)已確定。但它會影響到切割(ge)(ge)電壓(ya)。


  一般來說,工作電壓高(gao),電弧功率(lv)大,切(qie)割能力也(ye)就高(gao)。國內在(zai)切(qie)割厚度大的不銹鋼時,常采用提高(gao)切(qie)割電壓,而不借(jie)助增大切(qie)割電流的方法。但電壓高(gao),特(te)別是(shi)手工切(qie)割時,存在(zai)安全問題(ti)。


3. 切割速度(du)


  切(qie)制速度不(bu)僅(jin)是反映(ying)切(qie)割(ge)(ge)生產(chan)率(lv)的一個重要指標,而且(qie)極(ji)大(da)地影響著切(qie)割(ge)(ge)質量。切(qie)割(ge)(ge)速度過大(da),割(ge)(ge)件不(bu)能(neng)割(ge)(ge)穿;切(qie)割(ge)(ge)速度過慢,不(bu)但降低生產(chan)率(lv),而且(qie)粘渣增加,易(yi)出(chu)現割(ge)(ge)縫表面粗糙等缺陷,割(ge)(ge)件變形也大(da)。


 不同切割速(su)度對切割質量的(de)影響見(jian)表3-26.


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4. 氣(qi)體流量


  要與噴嘴孔徑相(xiang)適應。增加氣(qi)(qi)體(ti)流量(liang)(liang)(liang)既能(neng)提高(gao)工(gong)作(zuo)電壓,又能(neng)增強對電弧(hu)的壓縮作(zuo)用,使(shi)(shi)等離子弧(hu)的能(neng)量(liang)(liang)(liang)更(geng)加集中,有(you)利于提高(gao)切割速度和切割質量(liang)(liang)(liang)。但氣(qi)(qi)體(ti)流量(liang)(liang)(liang)過(guo)(guo)大時,反而(er)會(hui)使(shi)(shi)切割能(neng)力減弱(ruo)。這是因為部分電弧(hu)熱量(liang)(liang)(liang)被冷卻的氣(qi)(qi)流帶走,使(shi)(shi)熔化金屬的熱量(liang)(liang)(liang)減少;過(guo)(guo)大的氣(qi)(qi)體(ti)流量(liang)(liang)(liang)還會(hui)使(shi)(shi)電弧(hu)不(bu)穩定,使(shi)(shi)切割過(guo)(guo)程不(bu)能(neng)正常進(jin)行。


5. 噴嘴至割件的距離


  在電(dian)極內縮量(liang)一(yi)定時(通常(chang)為(wei)2~4mm),噴嘴(zui)至割(ge)件的距(ju)離一(yi)般為(wei)6~8mm,當工件厚度較大時,可(ke)以增加(jia)到10~15mm.距(ju)離過(guo)大,會影響電(dian)弧功(gong)率的有效利用(yong),使切割(ge)能力(li)降低,割(ge)縫變寬;距(ju)離過(guo)小,雖然功(gong)率得到充分利用(yong),但操作控制較難。


6. 工作氣體(ti)種類


  等離子弧(hu)(hu)(hu)切(qie)割(ge)最常用(yong)(yong)的氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)為氮氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、氫氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、氬氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、氮氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)+氫氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)等,空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)等離子弧(hu)(hu)(hu)切(qie)割(ge)采(cai)用(yong)(yong)壓(ya)縮空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)或離子氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)為常用(yong)(yong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti),而(er)外(wai)噴射為壓(ya)縮空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)。水再(zai)壓(ya)縮等離子弧(hu)(hu)(hu)切(qie)割(ge)采(cai)用(yong)(yong)常用(yong)(yong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)為工作氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti),外(wai)噴射為高壓(ya)水。


  氮氣(qi)既經(jing)濟又能保(bao)證質量,適合(he)切割(ge)液態流(liu)動性差(cha)的不銹鋼,切割(ge)用氮氣(qi)純度不低于99.5%.


  氬氣容(rong)易熱電離,使電弧燃燒穩定(ding),但價格高。適合切割薄(bo)板,純(chun)度(du)要(yao)求在(zai)95%以上。


  不銹鋼小電流空氣等離子弧切(qie)割工藝參數(shu)見表3-27.


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  不同(tong)種類氣體切割(ge)不銹鋼的切割(ge)規范(fan)見表3-28.


7. 鎢極內縮量


  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(ge)炬的(de)角度(du)


  為保證切(qie)(qie)(qie)割(ge)不(bu)發生偏斜,切(qie)(qie)(qie)口(kou)(kou)光滑,在(zai)割(ge)口(kou)(kou)底面(mian)不(bu)造成熔(rong)瘤,應(ying)在(zai)整(zheng)個切(qie)(qie)(qie)割(ge)過程中,割(ge)炬與割(ge)縫平面(mian)保持垂(chui)直。為了提(ti)高(gao)切(qie)(qie)(qie)割(ge)質(zhi)量和生產率,可將割(ge)炬在(zai)所(suo)在(zai)平面(mian)內(nei)向與切(qie)(qie)(qie)割(ge)方(fang)向相(xiang)反的方(fang)向傾斜一個角(jiao)(jiao)度(du)(一般為0°~45°),如圖3-5所(suo)示。當采(cai)用小功(gong)率切(qie)(qie)(qie)割(ge)薄板時,其角(jiao)(jiao)度(du)可大些,而采(cai)用大功(gong)率切(qie)(qie)(qie)割(ge)厚(hou)板時,其角(jiao)(jiao)度(du)可小一些。


圖 5.jpg


9. 鎢棒端部形狀


  電(dian)極端(duan)部(bu)的形狀(zhuang)影響電(dian)弧的穩定(ding)性,電(dian)極端(duan)部(bu)磨成(cheng)一(yi)定(ding)的角(jiao)度所產(chan)生(sheng)的焰(yan)流要(yao)比平面形狀(zhuang)時(shi)穩定(ding),通(tong)常是(shi)把(ba)鎢棒端(duan)部(bu)磨成(cheng)一(yi)角(jiao)度,如圖3-6所示(shi)。