不銹鋼熱切割常用的方法有兩種,即帶熔劑或噴粉的火焰切割和等離子弧切割。
1. 火焰切割
氧(yang)乙炔(gui)火(huo)焰(yan)切(qie)(qie)(qie)割法(fa)已(yi)經成為(wei)一種切(qie)(qie)(qie)割不銹鋼的(de)常用方(fang)法(fa),但(dan)其效(xiao)率極低。這是因為(wei),在切(qie)(qie)(qie)割開始時,在切(qie)(qie)(qie)割處形成了(le)大量的(de)高熔(rong)點鉻氧(yang)化(hua)物。這層氧(yang)化(hua)物使(shi)火(huo)焰(yan)和氧(yang)氣(qi)幾乎被隔絕(jue),不能接(jie)觸(chu)到切(qie)(qie)(qie)割金屬。如果把熔(rong)劑噴射到切(qie)(qie)(qie)割處。就可以快(kuai)速地去(qu)除掉(diao)覆蓋的(de)氧(yang)化(hua)物,從而(er)使(shi)新表面(mian)斷地暴露出來,使(shi)切(qie)(qie)(qie)割順(shun)利進(jin)行。
最常用的(de)切割熔劑有兩種(zhong):一種(zhong)是專用熔劑,另(ling)一種(zhong)是富鐵粉末。
噴粉切割或熔劑切割也是常用的切割方法。這兩種方法可以有效地切割厚度為6.35~50.8mm的不銹鋼板。這些設備可以手工操作,也可以機械操作,并帶有使用模板和比例繪圖儀的輔助裝置。這兩種切割方法,在垂直位置或與水平面成任意角度,都能進行準確的切割。對于切割6.35mm厚的不銹鋼鋼板,切割速度可達609.6mm/min.對于切割25.4mm厚的不銹鋼鋼板,切割速度下降到約38.1m/min,當厚度超過38.1mm的鋼板,切割速度與碳鋼的切割速度相近。
火焰切割是(shi)(shi)(shi)靠(kao)熔(rong)化(hua)后去除(chu)金屬,達到(dao)切割的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。所(suo)以(yi)在(zai)切割斷面(mian)就有一個(ge)(ge)從室溫(wen)到(dao)熔(rong)點(dian)的(de)(de)(de)溫(wen)度梯度。時(shi)間對(dui)溫(wen)度是(shi)(shi)(shi)速(su)度和(he)(he)合金成分的(de)(de)(de)函數。當選(xuan)用(yong)這種方法(fa)時(shi),必須考慮(lv)這個(ge)(ge)熱(re)循環的(de)(de)(de)作用(yong)。穩定化(hua)處理(li)的(de)(de)(de)鋼種或低碳的(de)(de)(de)經改進后的(de)(de)(de)普(pu)通奧氏體鋼都(dou)不(bu)會產(chan)生(sheng)碳化(hua)物(wu)沉淀(dian)(dian)問(wen)題,但厚度超(chao)過20.00mm的(de)(de)(de)普(pu)通奧氏體鋼,就有一個(ge)(ge)類似(si)于(yu)在(zai)焊接(jie)過程中形成的(de)(de)(de)熱(re)效應(ying)區。 這個(ge)(ge)區域的(de)(de)(de)沉淀(dian)(dian)碳化(hua)物(wu)在(zai)使用(yong)前,必須徹底清除(chu),以(yi)便使成品(pin)工件獄得最高的(de)(de)(de)耐蝕性(xing)。 對(dui)切割部進行固(gu)溶處理(li)是(shi)(shi)(shi)最直(zhi)接(jie)的(de)(de)(de)辦(ban)法(fa),但這種辦(ban)法(fa)并(bing)不(bu)總是(shi)(shi)(shi)可行的(de)(de)(de),因(yin)為通常(chang)對(dui)部件邊緣要進行機(ji)加(jia)工和(he)(he)打磨。 但是(shi)(shi)(shi),對(dui)于(yu)一定厚度的(de)(de)(de)不(bu)銹鋼中板來說,因(yin)為切割速(su)度要比焊接(jie)速(su)度快, 根據可靠(kao)的(de)(de)(de)經驗可以(yi)預(yu)見,如果(guo)這個(ge)(ge)鋼種或尺寸能在(zai)焊接(jie)狀態(tai)下使用(yong),那么在(zai)切割狀態(tai)下,也一定能夠(gou)使用(yong)。
如果(guo)工件要求有(you)極高(gao)的(de)(de)耐蝕(shi)性(xing),對于切(qie)割和焊接(jie)狀態(tai),厚度超過12.7mm的(de)(de)鋼種,就(jiu)應(ying)該考慮(lv)再(zai)結(jie)晶退火。
鉻不銹鋼也能像奧氏體系列鋼一樣,適于粉末切割或熔劑切割,但這種切割會引起一些其他的問題。 如在熱影響區,06Cr13Al(405),10Cr17(430)和16Cr25N(446)型鐵素體鋼將喪失耐蝕性。 當溫度超過871℃時,這些鋼種會明顯地表現出晶粒長大。。熱處理能恢復其耐蝕性,但不會減小晶粒度。在馬氏體結構的12Cr13(410)鋼,靠近切割處變得硬而脆,不僅需要切后熱處理來恢復韌性,而且還需要預熱到 260~371℃,以防止切割過程中產生裂紋。
2. 等離子弧切(qie)割
等(deng)離(li)子弧切割(ge)是一(yi)(yi)種(zhong)靠能把(ba)氣(qi)體(ti)(ti)加(jia)(jia)熱(re)到極高(gao)溫(wen)度的氣(qi)體(ti)(ti) 一(yi)(yi)一(yi)(yi)電(dian)弧裝置(zhi)割(ge)矩,來熔化(hua)切割(ge)金屬的。 從(cong)這(zhe)個裝置(zhi)中(zhong)噴(pen)出的氣(qi)體(ti)(ti),類似一(yi)(yi)種(zhong)直接(jie)的切割(ge)火(huo)焰。由于這(zhe)種(zhong)火(huo)焰沒(mei)有燃燒發(fa)生,所以氣(qi)體(ti)(ti)溫(wen)度個受反應的內熱(re)限制,通過不斷的增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)電(dian)能,電(dian)弧氣(qi)體(ti)(ti)裝置(zhi)可將(jiang)其他氣(qi)體(ti)(ti)加(jia)(jia)熱(re),使(shi)氣(qi)體(ti)(ti)溫(wen)度增(zeng)(zeng)高(gao)到5538℃,或(huo)更高(gao)(氧氣(qi)和碳氫化(hua)合(he)物火(huo)焰溫(wen)度約(yue)限制在3092℃)。
這種極高的熱量輸人使得切割速度很快。 切割的金屬很快達到峪點,熔化的金屬立刻被高速氣流帶走。這樣的高速大大減少了碳化物沉淀的危險,06Cr19N110(304不銹鋼)06Cr17N112Mo2(316不銹鋼)鋼牌度達50.8mm)將不會出現熱影響區。像12Cr13(410)這種裂致敏感性高的鋼種,也能獲得滿意的切割效果。
由于切割速度非常高,所以通常等離子焊炬要(yao)實現(xian)機械(xie)化。對不銹鋼中板(ban)面言(yan),使用氮氫(qing)混合物作為(wei)切割氣體(ti),可以獲得最佳切割效(xiao)果(guo)。
切(qie)割斷面(mian)整潔而光滑(hua),可(ke)以(yi)獲得細到RMS250的(de)(de)粗糙度。較薄的(de)(de)中(zhong)板可(ke)以(yi)疊起來(lai)一塊切(qie)割。 切(qie)口沒有(you)氧化皮(pi),只有(you)黑色斑漬或一層很(hen)薄的(de)(de)“切(qie)割金屬”(如果(guo)有(you)的(de)(de)話),也很(hen)容易用(yong)打磨的(de)(de)方法將(jiang)其去掉。
需要(yao)強調的(de)一(yi)點,所有的(de)熱切(qie)割(ge)方(fang)法都會(hui)留下(xia)回(hui)火色或氧化區,而且對許多鋼種,在切(qie)割(ge)后還會(hui)有熱影響區的(de)存(cun)在。 為了獲得最大程度的(de)耐蝕性,上(shang)述這些都應該去除(chu)掉。 可以采用通過研磨、酸(suan)洗或機(ji)加工的(de)方(fang)法來清(qing)理切(qie)割(ge)邊緣。