氮气在常况下是一种无色无味的气体,占空气体积分数约78%(氧气约21%),1体积水中大约只溶解0.02体积的氮气。氮气是难液化的气体。氮气在极低温下会液化成无色液体,进一步降低温度时,更会形成白色晶状固体。在生产中,通常采用黑色钢瓶盛放氮气。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。
氩气:熔点 -189.2℃;溶解性:微溶于水;稳定性:稳定;危险标记 5(不燃气体);主要用途:用于灯泡充气和对不锈钢、镁、铝等的电弧焊接,即“氩弧焊”。氩气在高温时几乎不与任何金属发生反应,氩气数控等离子切割机很稳定。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。氩气用途:一种稀有气体。用作电弧焊接(切割)不锈钢、镁、铝、和其它合金的保护气体。还用于钢铁、铝、钛和锆的冶炼中。放电时氩发出紫色辉光,又用于照明**和填充日光灯、光电管、照明管等。在酿酒的过程中,啤酒桶里的填充物,它可以把氧气置换,以避免啤酒桶里的原料被氧化成乙酸。热处理工艺也用于代替氮气和氨气,效果更是超过氮气和氨气,不锈钢热处理时采用氩气保护折弯效果更好不易断裂。
过大的气体流量会带走更多的等离子弧的热量导致切割能力下降,气体流量过低也会降低等离子弧的切割能力,同时挂渣量增多。目前等离子切割机通常都是靠气体压力来控制流量。如果遇到其它的特殊应用时,气体压力需要通过实际的切割试验来确定。
1.氩气在高温时几乎不与任何金属发生反应,使用氩气的等离子弧很稳定。同时对割嘴和电极有的损耗也较小有较长的使用寿命。但是氩气等离子弧的电压较低,焓值不高,切割能力有限,切割厚度与空气等离子切割要低25%。另外在氩气作为保护气的环境中,熔化的金属表面张力较大,比在氮气作为保护气环境下高出约30%,因此会产生较多的挂渣,即使在混合其他气体一起使用的情况下挂渣情况也比较严重。所以很少使用氩气进行等离子切割。
2.氢气通常是作为辅助气体与其它气体混和使用,比如H35(氢气体积为35%,其余为氩气)是等离子弧切割能力强的气体之一,氢气可以显著提高电弧电压,使等离子射流有非常高的焓值,并且与氩气混合使用时大大提高了等离子射流的切割能力。一般切割70mm以上厚度的金属使用氢和氩混合作为切割气体。
3.氮气是一种常用的工作气体,在有较高的电压条件下,氮气等离子弧得到较好的稳定性和比氩气更高的射流能量,即使是切割不锈钢和镍基合金等液态粘性较大的金属时,切口下边缘的挂渣量也很少。氮气可以单*使用也可以同其它气体混和,有时氮气还被用作氧等离子弧切割时的起弧气体。
4.氧气可以提高切割速度,使用氧气进行切割时高温高能的等离子弧使得切割速度更快,*好配合使用抗高温氧化的电极,另外对电极进行起弧时的防冲击保护,以延长电极的使用寿命。
5.空气也是经济的工作气体。空气中含有约78%的氮气和21%的氧气,单*使用空气切割时,会有挂渣以及切口氧化等问题,而且电极和喷嘴的寿命较低也会影响工作效率增加切割成本。
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