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標(biāo)題: 常用等離子切割方法及其選用 [打印本頁(yè)]
作者: 西銳電氣 時(shí)間: 2008-12-9 14:44
標(biāo)題: 常用等離子切割方法及其選用
常用等離子切割方法及其選用
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關(guān)鍵詞:等離子切割
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/ U/ e9 b7 k$ `. P摘要：本文概述了壓力容器常用材料不銹鋼、鋁、碳鋼的幾種常用等離子切割方法及其工藝特性和切割參數(shù)，以及針對(duì)不同材料和切割要求的等離子切割方法選用。
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關(guān)鍵詞：等離子切割方法；工藝特性；工作氣體；切割速度；切割特性
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不銹鋼、鋁和碳鋼為壓力容器的常用材料，其下料方法有很多種，等離子切割以其高效、應(yīng)用范圍廣、切割面光潔、熱變形小及適合加工各種形狀等特點(diǎn)，成為最常用的下料方法，在壓力容器的制造中起著重要的作用。3 ~+ t% J8 w- Y+ S" X
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' {( m1 {9 Q" N由于等離子切割是以工作氣體作為導(dǎo)電介質(zhì)，攜帶熱量、熔化加工金屬并吹除切口中的熔融金屬來達(dá)到切割目的的，因此不同的工作氣體對(duì)等離子的切割特性、質(zhì)量、速度等方面都有明顯的影響。下面介紹幾種常用等離子切割方法及其工藝特性和切割不同材料時(shí)等離子切割方法選用。
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$ g$ ~2 p# A0 E/ [; p& H m 1 常用等離子切割方法及其工藝特性
5 r) L0 I$ z1 ^3 Z$ M7 R 1．1 等離子空氣切割法
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' `4 l: y0 z$ }$ z8 s& v+ f等離子空氣切割法以干燥的壓縮空氣作為加工氣體，主要用于切割碳鋼，也可用于切割不銹鋼和鋁。由于空氣主要由氮?dú)夂脱鯕饨M成，切割碳鋼時(shí)，切口中氧與鐵的放熱反應(yīng)提供了附加的熱量，同時(shí)生成表面張力低、流動(dòng)性好的FeO熔渣，改善了切口中熔融金屬的流動(dòng)性，因此不但切割速度較快，而且切割面較光潔，切口下緣基本不粘渣，切割面斜角較小。切割不銹鋼和鋁時(shí)，氧與不銹鋼中的鉻和鋁起反應(yīng)，其切割面較粗糙，一般對(duì)切割表面質(zhì)量要求較高時(shí)不采用這種加工方法。
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等離子空氣切割法主要存在以下缺點(diǎn)：0 @6 {- a: z" D6 v9 D" M
(1)切割面上附有氮化層，焊接時(shí)焊縫中會(huì)產(chǎn)生氣孔，因此用于焊接的切割邊，需用砂輪打磨，去除氮化層。, `+ r( c, C& @3 ?2 P. {" r& s
(2)由于存在氧化作用，電極和噴嘴易損耗，使用壽命較短。# H" A7 T, q4 b9 }; M( G
' x+ j% i! c- o8 i: A; v3 _由于壓縮空氣的成本較低，這種切割方法在大批量的非焊接碳鋼板的切割中使用較為廣泛。
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3 t7 Y, W) q+ {0 `( r! S6 {& s2 z其不同電流強(qiáng)度下，常用板厚和切割速度之間的關(guān)系如圖1所示。. Y. w9 T* W8 k+ d
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1．2 等離子氧氣切割法
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等離子氧氣切割法以氧氣作為工作氣體，主要用于切割碳鋼、鋁。氧的離解熱高、攜熱性好，粒子復(fù)合時(shí)的放熱量大，投入切割的熱量多，因此可獲得較高的切割速度。在加工碳鋼時(shí)，因切割過程中的鐵—氧反應(yīng)提供了大量的附加熱量，促進(jìn)了切割速度的進(jìn)一步提高。& o: \: m9 `+ M, f
/ [* x0 a& l3 H與等離子空氣切割法相比，等離子氧氣切割法在切割碳鋼時(shí)有以下優(yōu)點(diǎn)：: t* M% J- \1 ^+ n. [+ D V8 N
(1)切割速度更快；
: n& v! d) F Y! y0 i8 |; ^ (2)切割面更光潔，呈金屬光澤，尤其是無氮化層，切割后可直接用于焊接；
& Q. f; g) Q: \/ g+ Z (3)切口下緣不粘渣；
% h# E5 e/ w* k+ a; v0 Y (4)切割變形小，精度高。
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$ X; X y9 w9 i等離子氧氣切割法也存如下缺點(diǎn)：6 G5 a# W6 r& }& V Y1 m
(1)因氧化作用強(qiáng), 電極損耗更快，使用壽命短；. n+ {9 B) |; W2 g. Q* k3 k
(2)切割面斜角較大。$ N7 V j T* W& e4 Z- |7 c* o6 `0 c
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其不同電流強(qiáng)度下，常用板厚和切割速度之間的關(guān)系如圖2、圖3所示。
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9 p; y: S0 _5 K1 a 1. 3 等離子氮?dú)馇懈罘?/font>
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等離子氮?dú)馇懈罘ㄒ缘獨(dú)庾鳛楣ぷ鳉怏w, 主要用于切割不銹鋼。氮的導(dǎo)熱和攜熱性能較好，弧柱也較長(zhǎng)，因此具有較好的切割能力。但切割的表面質(zhì)量不是很好，且切割面有氮化物。相對(duì)氧氣而言，氮?dú)獾膬r(jià)格較低，因此這種切割方法一般只用于對(duì)切割表面質(zhì)量要求不高且不直接用于焊接的不銹鋼下料。: e7 v. N5 ^1 ]
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其不同電流強(qiáng)度下，常用板厚和切割速度之間的關(guān)系如圖4所示。9 e% M: ^8 w- `4 @6 u& E' f
( v# | k8 [. G9 r$ B7 @$ h 1. 4 等離子氬—?dú)錃馇懈罘?/font>' J1 L) Z$ `' U. d/ ~( G. Y2 d
* a2 x" n- t/ _# g# }3 A" X等離子氬—?dú)錃馇懈罘ㄒ詺搴蜌涞幕旌蠚怏w作為工作氣體，主要用于切割不銹鋼和鋁。氬易電離，可形成穩(wěn)定的等離子弧，加之原子量大，等離子流的動(dòng)量也大。而氫的導(dǎo)熱性好，電離粒子復(fù)合時(shí)放熱量高。兩者相結(jié)合能形成穩(wěn)定、能量密度高、弧柱長(zhǎng)的等離子弧，切割能力強(qiáng)，切口寬度和切割面斜角較小，切口光潔，切割中產(chǎn)生的氮氧化物較少，是等離子切割中切割質(zhì)量較好的一種方法。但這種切割方法使用混合氣體作為工作氣體，須增加一混合裝置，使氬和氫很好地混合在一起。# X3 T( O& s9 H0 D# P- p3 E/ {9 [
$ G: r3 R! D) `由于氬氣和氫氣的價(jià)格較高，且氫氣為危險(xiǎn)氣體，一般這種切割方法主要用于切割其他等離子切割無法加工的對(duì)切口要求較高的較厚不銹鋼和鋁工件，且使用環(huán)境符合安全要求的情況下。
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" j1 X4 }: U' c! ~/ @! x1 @其不同電流強(qiáng)度下，常用板厚和切割速度之間的關(guān)系如圖5、圖6所示。0 x1 T& Z0 R0 l$ l( Q1 O
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1．5 等離子氮?dú)馑疁u流切割法& @+ P5 N( f& D- U/ q6 i
4 ]$ a: U. W( F4 g( T' I) }等離子氮?dú)馑疁u流切割法以氮?dú)庾鳛楣ぷ鳉怏w，主要用于切割不銹鋼和鋁。工作氣體通過渦流環(huán)形成渦旋氣流，使等離子流也以渦旋方式射向工件，從而可獲得一個(gè)斜角極小的切割邊。
$ ?' G$ M& F/ |, ?- o5 z在工作氣體的周圍，是經(jīng)過處理的高壓水流，使電弧能量密度大大提高，形成了溫度極高、挺度好及流速大的等離子弧。另外，部分水離解成氫和氧，對(duì)切割過程也有一定的促進(jìn)作用。
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和其他等離子切割方法相比等離子氮?dú)馑疁u流切割法具有以下特點(diǎn)：6 d; q* w- j$ B5 h* D# W. n
(1)切割速度快；
5 e( s# I/ e% s+ Y9 l (2)切割質(zhì)量好。切口寬度小，切割面光潔，斜角極小，切口下緣不粘渣
, H+ _# Z% }- s: y. \ (3)切割變形很小，精度高；
7 n, `; z* ]: |# | (4)噴嘴壽命長(zhǎng)；
1 Q3 D6 e2 I5 C+ n0 j1 l (5)適合水下加工，基本無煙塵和弧光，噪聲低。
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其不同電流強(qiáng)度下，常用板厚和切割速度之間的關(guān)系如圖7、圖8所示。# C7 b) p- e1 O! U+ k
# q8 @3 G4 n, r) J 2 切割不同材料時(shí)等離子切割方法選用
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8 D2 P+ r$ W2 x6 V1 h0 a; b) S/ a. _由上述可知，對(duì)于不同的切割材料及切割要求，有多種等離子切割方法可以選用。下面從切割速度、切割質(zhì)量、切割變形、焊前處理、操作成本等方面，對(duì)切割不銹鋼、鋁和碳鋼時(shí)常用等離子切割方法進(jìn)行比較，具體操作時(shí)可根據(jù)不同的切割要求選用合適的切割方法。
: A9 b5 U7 {' } t# y* q" ~ 2．1 不銹鋼(見表1)
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3 ?+ ]1 c8 B; R( ]% O9 G9 o表1 三種等離子切割方法切割不銹鋼材料的比較
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幾種常用不銹鋼材料切割方法的切割速度比較如圖9。+ u+ K" P. o4 d. O
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2．2 鋁(見表2) ' X- w" y0 X# G D' w, F3 |: h( T
表2 三種等離子切割方法切割鋁材料的比較
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幾種常用鋁材料切割方法的切割速度比較如圖10。' A/ e1 _9 m- L
& j9 q( ^4 a+ p4 p& b9 ~& a) f& k2 n 2．3 碳鋼(見表3)
+ l. c1 M8 d, ]. U: u% E7 c表3 兩種等離子切割方法切割碳鋼材料的比較
8 f! u% e- i# `; l/ D+ |+ ~幾種常用碳鋼材料切割方法的切割速度比較如圖11。
作者: 中國(guó)庫(kù) 時(shí)間: 2008-12-15 22:42
不錯(cuò)啊，我正需要等離子方面的東東
作者: chongxuqq 時(shí)間: 2013-1-6 14:22
學(xué)習(xí)一下
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