如同任何切割工艺一样,有很多变量会对等离子切割质量造成影响。其中一些变量包括:
割炬类型
割炬校准
耗材条件
电弧电压或切割高度
气体类型
气体纯度
气压与气流
材料厚度
材料成分
表面条件
切割安培数
割嘴尺寸
切割速度(即机器行进速度)
这些变量中的大多数之间存在依存关系。这就意味着,如若更改一个变量,即会对其他变量造成影响。要弄明白如何解决切割质量问题并非易事,因此,我们汇总出以下信息,为您提供用以处理某些典型切割质量问题的常用解决方案。**先,选择重要的条件:
切割角度
切割平面度
表面粗糙度
切割角度---负切割角度
如若某一部件的顶部尺寸大于底部尺寸,则将形成“负”切割角度。造成这种情况的原因有:
割炬未对准
材料弯曲或翘曲
耗材磨损或损坏
电弧电压偏低和/或
切割速度过慢
正切割角度
通常只有在切割不足 1/4 英寸 (6mm) 厚的偏薄材料时才会发生这种情况。这种情况往往由所用电流(安培数)对于材料厚度过大而引起。
上边缘切割过低
发生在切割面各边向内弯曲的情况下;用割炬进行切割时距离材料过近造成这种状况的可能性*大。给定材料厚度所对应的电弧电压过低时,即会发生这种情况。
表面光洁度加工过程产生的粗糙度
如若切割面上的凹凸不平不一致,且通常限于一个轴,则是由于机器运动产生的粗糙度。造成这种情况的原因有:
机器导轨、滚轮、齿条和/或小齿轮脏污
导轨失准
滚轮或轴承磨损、损坏或松动。
挂渣产生挂渣。很多因素可能会对挂渣性能造成影响。现代等离子系统具备非常广泛的无渣切割范围,因此如若开始看到部件上形成挂渣,则通常表明有地方出现了问题。存在多种不同种类的挂渣,其中包括高速挂渣、低速挂渣和顶渣。
常用的工作气体有:氩气、氮气、氧气、空气以及H35、氩-氮混合气体等。
1.空气中含有体积分数约78%的氮气,所以利用空气切割所形成的挂渣情况与用氮气切割时很想像;空气中还含有体积分数约21%的氧气,因为氧的存在,用空气的切割低碳钢材料的速度也很高;同时空气也是的工作气体。但单*使用空气切割时,会有挂渣以及切口氧化、增氮等问题,而且电极和喷嘴的寿命较低也会影响工作效率和切割成本。
2.氧气可以提高切割低碳钢材料的速度。使用氧气进行切割时,切割模式与火焰切割很想像,高温高能的等离子弧使得切割速度更快,但是必须配合使用抗高温氧化的电极,同时对电极进行起弧时的防冲击保护,以延长电极的寿命。
3.氢气通常是作为辅助气体与其它气体混和作用,如著名的气体H35(氢气的体积分数为35%,其余为氩气)是等离子弧切割能力气体之一,这主要得利于氢气。由于氢气能显著提高电弧电压,使氢等离子射流有很高的焓值,当与氩气混合使用时,其等离子射流的切割能力大大提高。一般对厚度70mm以上的金属材料,常用氩+氢作为切割气体。若使用水射流对氩+氢气等离子弧进一步压缩,还可获得更高的切割效率。
4.氮气是一种常用的工作气体,在有较高电源电压的条件下,氮气等离子弧有较好的稳定性和比氩气更高的射流能量,即使是切割液态金属粘度大的材料如不锈钢和镍基合金时,切口下缘的挂渣量也很少。氮气可以单*使用,也可以同其它气体混和使用,如自动化切割时经常使用氮气或空气作为工作气体,这两种气体已经成为高速切割碳素钢的标准气体。有时氮气还被用作氧等离子弧切割时的起弧气体。
5.氩气在高温时几乎不与任何金属发生反应,氩气等离子弧很稳定。而且所使用的喷嘴与电极有较高的使用寿命。但氩气等离子弧的电压较低,焓值不高,切割能力有限,与空气切割相比其切割的厚度大约会降低25%。另外,在氩气保护环境中,熔化金属的表面张力较大,要比在氮气环境下高出约30%,所以会有较多的挂渣问题。即使使用氩和其它气体的混合气切割也会有粘渣倾向。因此,现已很少单*使用纯氩气进行等离子切割。
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