等離(li)子弧(hu)切(qie)割工藝(yi)參數主要有(you):切(qie)割電(dian)流、空載(zai)電(dian)壓(ya)、切(qie)割速度、氣體流量(liang)、噴嘴(zui)至割件的(de)距(ju)離(li)、鎢極內縮量(liang)割炬(ju)角度、鎢棒端部形狀等。
1. 切割(ge)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(zi)弧切割(ge)時,可參照下式選用:
l=(70~100)d
式中:I -切割電流,A;
d - 噴嘴孔徑,mm.
2. 空載電壓和切割電壓
切(qie)(qie)(qie)割(ge)電(dian)壓(ya)是切(qie)(qie)(qie)割(ge)過程中最主要的工(gong)藝(yi)參數之一,但它不是一個(ge)獨立(li)的工(gong)藝(yi)參數,它除與電(dian)源空載電(dian)壓(ya)大小有(you)關外,還取決于工(gong)作氣體的種類和(he)流(liu)量、噴嘴(zui)的結構、噴嘴(zui)與工(gong)件間的距(ju)離和(he)切(qie)(qie)(qie)割(ge)速(su)度等。這些參數確(que)定(ding)后,切(qie)(qie)(qie)割(ge)電(dian)壓(ya)就(jiu)自然(ran)確(que)定(ding)。如氣體流(liu)量增加、噴嘴(zui)與工(gong)件的距(ju)離加大,都會使切(qie)(qie)(qie)割(ge)電(dian)壓(ya)相應(ying)升高。
空載電壓(ya)與使用的工作(zuo)氣(qi)體的電離度相關(guan),根(gen)據預定(ding)使用的工作(zuo)氣(qi)體種類和切割(ge)厚(hou)度,在切割(ge)電源設計(ji)時已確定(ding)。但它會影響到(dao)切割(ge)電壓(ya)。
一般來說,工作(zuo)電(dian)(dian)壓(ya)高,電(dian)(dian)弧功率大,切割(ge)能力也就高。國內在(zai)切割(ge)厚度(du)大的不(bu)銹鋼(gang)時,常采用(yong)提高切割(ge)電(dian)(dian)壓(ya),而不(bu)借助增大切割(ge)電(dian)(dian)流的方法。但電(dian)(dian)壓(ya)高,特別是手(shou)工切割(ge)時,存在(zai)安全問題(ti)。
3. 切割速度
切(qie)制速(su)度(du)不僅是反映切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)生(sheng)產率的一個重要指標,而且(qie)極大地影(ying)響著切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)質(zhi)量(liang)。切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)速(su)度(du)過大,割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)件不能割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)穿;切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)速(su)度(du)過慢(man),不但降低生(sheng)產率,而且(qie)粘渣增加,易(yi)出(chu)現割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)縫表(biao)面粗糙等缺(que)陷,割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)件變形也大。
不同切割(ge)速度對(dui)切割(ge)質量(liang)的影(ying)響見表3-26.
4. 氣體流量(liang)
要與噴嘴孔徑相適(shi)應。增加(jia)氣(qi)體(ti)流量(liang)(liang)(liang)既能(neng)提高工作電(dian)壓,又能(neng)增強對電(dian)弧的(de)壓縮作用(yong),使(shi)(shi)(shi)等離子(zi)弧的(de)能(neng)量(liang)(liang)(liang)更加(jia)集中,有(you)利于(yu)提高切(qie)割(ge)速度和切(qie)割(ge)質量(liang)(liang)(liang)。但氣(qi)體(ti)流量(liang)(liang)(liang)過大時,反(fan)而會使(shi)(shi)(shi)切(qie)割(ge)能(neng)力減弱。這(zhe)是(shi)因為部分電(dian)弧熱量(liang)(liang)(liang)被冷(leng)卻(que)的(de)氣(qi)流帶走,使(shi)(shi)(shi)熔化(hua)金屬的(de)熱量(liang)(liang)(liang)減少;過大的(de)氣(qi)體(ti)流量(liang)(liang)(liang)還(huan)會使(shi)(shi)(shi)電(dian)弧不(bu)穩(wen)定,使(shi)(shi)(shi)切(qie)割(ge)過程不(bu)能(neng)正常進(jin)行。
5. 噴(pen)嘴(zui)至割件(jian)的距離
在電極內縮(suo)量一(yi)定時(通常為(wei)2~4mm),噴(pen)嘴至(zhi)割件的距離一(yi)般為(wei)6~8mm,當工件厚度較大(da)時,可(ke)以增加到10~15mm.距離過大(da),會影響電弧功(gong)率(lv)的有(you)效利(li)用,使(shi)切割能力降低,割縫變(bian)寬;距離過小,雖然(ran)功(gong)率(lv)得到充分利(li)用,但操作控制(zhi)較難。
6. 工(gong)作(zuo)氣(qi)體種類(lei)
等離子弧(hu)切割(ge)最常(chang)用(yong)(yong)的(de)氣(qi)(qi)體(ti)為(wei)氮氣(qi)(qi)、氫(qing)氣(qi)(qi)、氬氣(qi)(qi)、氮氣(qi)(qi)+氫(qing)氣(qi)(qi)等,空(kong)(kong)氣(qi)(qi)等離子弧(hu)切割(ge)采用(yong)(yong)壓(ya)縮空(kong)(kong)氣(qi)(qi)或離子氣(qi)(qi)為(wei)常(chang)用(yong)(yong)氣(qi)(qi)體(ti),而外噴射(she)為(wei)壓(ya)縮空(kong)(kong)氣(qi)(qi)。水再壓(ya)縮等離子弧(hu)切割(ge)采用(yong)(yong)常(chang)用(yong)(yong)氣(qi)(qi)體(ti)為(wei)工作氣(qi)(qi)體(ti),外噴射(she)為(wei)高(gao)壓(ya)水。
氮(dan)氣既(ji)經濟(ji)又能保(bao)證質量,適合切割液態流動性差的不銹鋼(gang),切割用氮(dan)氣純度不低于99.5%.
氬氣容易(yi)熱(re)電離,使(shi)電弧燃燒穩定,但價格高。適合切割薄板,純度要求(qiu)在95%以上(shang)。
不銹鋼小電流空氣等離(li)子弧(hu)切割工藝參數見表3-27.
不(bu)同種(zhong)類氣體(ti)切(qie)割不(bu)銹鋼的切(qie)割規范見表(biao)3-28.
7. 鎢(wu)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。
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. 割炬的角度
為(wei)保(bao)證切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)不發生(sheng)偏斜,切(qie)(qie)口光滑,在(zai)割(ge)(ge)(ge)口底面(mian)不造成熔瘤,應在(zai)整個切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)過程中,割(ge)(ge)(ge)炬與割(ge)(ge)(ge)縫平面(mian)保(bao)持垂直。為(wei)了提(ti)高切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)質(zhi)量和生(sheng)產率(lv)(lv),可將割(ge)(ge)(ge)炬在(zai)所(suo)在(zai)平面(mian)內向與切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)方向相反的方向傾斜一個角(jiao)(jiao)度(一般為(wei)0°~45°),如圖3-5所(suo)示。當采(cai)用(yong)小功率(lv)(lv)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)薄板時(shi),其角(jiao)(jiao)度可大些(xie),而采(cai)用(yong)大功率(lv)(lv)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)厚(hou)板時(shi),其角(jiao)(jiao)度可小一些(xie)。
9. 鎢棒(bang)端(duan)部形狀(zhuang)
電(dian)極端(duan)部的(de)形(xing)狀(zhuang)影(ying)響電(dian)弧的(de)穩定性,電(dian)極端(duan)部磨成一定的(de)角(jiao)度所產生(sheng)的(de)焰流(liu)要(yao)比平面形(xing)狀(zhuang)時(shi)穩定,通常是把(ba)鎢棒端(duan)部磨成一角(jiao)度,如圖3-6所示。