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等离子切割

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等离子弧切割是利用高温等离子弧的热量在工件切口处局部熔化(蒸发)金属,并利用高速等离子体的动量将熔融金属去除形成切口的加工方法。

工业应用

用不同的工作气体等离子切割可以切割各种难以用氧气切割的金属,尤其是有色金属(不锈钢、铝、铜、钛、镍)。切割效果较好,主要优点是金属厚度不大。此时等离子切割速度快,特别是切割普通碳素钢板时,切割速度可达氧气切割法的5-6倍,切割表面光滑,热变形小,热影响区小。

等离子切割机广泛应用于汽车、机车、压力容器、化工机械、核工业、通用机械、工程机械、钢结构、船舶等行业。

切割设备

等离子切割系统主要由送风装置、供水装置、电源和切割枪组成。水冷枪还需要冷却循环水装置。

(1) 供气装置空气等离子弧切割供气装置的主要设备为大于1.5kw的空压机,切割所需气压为0.3-0。6兆帕。如果使用其他气体,可在减压后使用瓶装气体切割。

(2) 等离子切割电源采用直流陡降或恒流电源。为了获得满意的引弧和稳弧效果,电源的空载电压一般为电弧电压的两倍。常用切割电源的空载电压为350-400V。

(3) 割炬割炬的具体形式取决于割炬的当前级别。60A以下的割炬一般采用风冷结构,60A以上的割炬采用水冷结构。切割枪中的电极可以是纯钨、钍钨、钟形钨棒或镶嵌电极。电极材料优选为铸造钨。

等离子切割具有切割厚度大、切割灵活、工件夹持简单、能切割曲线等优点。可广泛应用于各种金属材料和非金废料的切割。

切割方法

除了一般形式的等离子切割方法外,还有水压缩等离子切割等衍生形式。常用的方法是普通等离子切割和空气等离子切割。

一般切割

一般等离子切割时,不使用保护气体。工作气体和切割气体从同一喷嘴喷出。起弧时,喷射小流量离子气体作为电离介质;切割时,同时喷射大流量气体,以除去熔融金属。

气割

空气等离子切割一般采用压缩空气作为离子气。该方法切割成本低,气源方便。压缩空气在电弧中被加热、分解和电离,产生的氧气切割金属产生化学放热反应,加快切割速度。全电离空气等离子体焓值高,电弧能量大,切割速度快。

切割规范

各种等离子弧切割工艺参数直接影响到切割过程的稳定性、切割质量和切割效果。主要切割规格简述如下:

空载电压和弧柱电压

等离子切割电源必须有足够高的空载电压,以便于引弧,使等离子弧稳定燃烧。空载电压一般为120-600V,弧柱电压一般为空载电压的一半。提高弧柱电压可以显著提高等离子弧的功率,从而提高切割速度,切割更大厚度的金属板。电弧柱电压通常是通过调节气体流量和增加电极内部收缩来实现的,但弧柱电压不能超过空载电压的65%,否则等离子弧将不稳定。

切割电流

增大切割电流也能提高等离子弧的功率,但受允许电流的限制,否则等离子弧柱会变厚,狭缝宽度增大,电极寿命降低。

气体流量

增大气体流量不仅可以提高弧柱电压,而且可以增强对弧柱的压缩作用,使等离子弧能量更集中,射流力更强,从而提高切割速度和质量。但是,如果气体流量过大,则会缩短电弧柱,增加热损失,削弱电弧强度



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