等(deng)離子弧切割工(gong)藝(yi)參(can)數主要有:切割電流、空載電壓、切割速度、氣(qi)體流量(liang)、噴(pen)嘴至(zhi)割件的距離、鎢(wu)極內縮量(liang)割炬角度、鎢(wu)棒端部形狀等(deng)。
1. 切割電流(liu)
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弧切割(ge)時,可參照下式選用:
l=(70~100)d
式(shi)中:I -切割(ge)電流(liu),A;
d - 噴嘴孔徑(jing),mm.
2. 空載電壓和切割(ge)電壓
切割(ge)(ge)(ge)電(dian)壓(ya)是切割(ge)(ge)(ge)過(guo)程(cheng)中最(zui)主要的(de)(de)工藝(yi)參數之一(yi)(yi),但它不(bu)是一(yi)(yi)個獨立的(de)(de)工藝(yi)參數,它除與(yu)電(dian)源(yuan)空載電(dian)壓(ya)大(da)小有關外,還(huan)取決于工作氣體的(de)(de)種類和流量、噴嘴的(de)(de)結(jie)構、噴嘴與(yu)工件間的(de)(de)距(ju)離(li)和切割(ge)(ge)(ge)速度等(deng)。這些參數確定(ding)后,切割(ge)(ge)(ge)電(dian)壓(ya)就自然確定(ding)。如氣體流量增加、噴嘴與(yu)工件的(de)(de)距(ju)離(li)加大(da),都會使切割(ge)(ge)(ge)電(dian)壓(ya)相應升(sheng)高(gao)。
空(kong)載電(dian)壓與使用的(de)工(gong)作(zuo)(zuo)氣體的(de)電(dian)離(li)度相關(guan),根據(ju)預定(ding)使用的(de)工(gong)作(zuo)(zuo)氣體種類和切(qie)割厚度,在切(qie)割電(dian)源設計(ji)時(shi)已(yi)確定(ding)。但它會(hui)影響到(dao)切(qie)割電(dian)壓。
一般來說,工作電壓(ya)高,電弧功率大(da),切(qie)割(ge)(ge)(ge)能力也就(jiu)高。國內在切(qie)割(ge)(ge)(ge)厚度大(da)的(de)不銹鋼時(shi),常采用(yong)提(ti)高切(qie)割(ge)(ge)(ge)電壓(ya),而不借助增(zeng)大(da)切(qie)割(ge)(ge)(ge)電流的(de)方法。但電壓(ya)高,特別是手工切(qie)割(ge)(ge)(ge)時(shi),存在安全問題。
3. 切割速度
切(qie)制(zhi)速(su)度不(bu)僅是反映(ying)切(qie)割(ge)生產率的一(yi)個(ge)重要指標,而(er)且(qie)(qie)極大(da)地影響著切(qie)割(ge)質(zhi)量。切(qie)割(ge)速(su)度過大(da),割(ge)件不(bu)能割(ge)穿(chuan);切(qie)割(ge)速(su)度過慢,不(bu)但降低生產率,而(er)且(qie)(qie)粘渣增加,易(yi)出(chu)現(xian)割(ge)縫表面粗糙等缺陷(xian),割(ge)件變形也(ye)大(da)。
不(bu)同(tong)切(qie)割(ge)速度對切(qie)割(ge)質量的影(ying)響(xiang)見表3-26.
4. 氣體流量
要與噴嘴(zui)孔徑相適應。增(zeng)加氣(qi)體(ti)(ti)(ti)流(liu)(liu)量既能(neng)提(ti)高(gao)工作電(dian)壓,又(you)能(neng)增(zeng)強對電(dian)弧的(de)(de)壓縮作用(yong),使(shi)(shi)等離子弧的(de)(de)能(neng)量更加集中,有利于提(ti)高(gao)切割(ge)速度和切割(ge)質量。但氣(qi)體(ti)(ti)(ti)流(liu)(liu)量過大時,反而(er)會使(shi)(shi)切割(ge)能(neng)力減弱(ruo)。這是因為部分電(dian)弧熱(re)量被冷卻(que)的(de)(de)氣(qi)流(liu)(liu)帶走,使(shi)(shi)熔化金屬的(de)(de)熱(re)量減少(shao);過大的(de)(de)氣(qi)體(ti)(ti)(ti)流(liu)(liu)量還會使(shi)(shi)電(dian)弧不穩定,使(shi)(shi)切割(ge)過程不能(neng)正(zheng)常進行。
5. 噴嘴至(zhi)割件的(de)距(ju)離(li)
在電極內縮量一(yi)定時(通常為2~4mm),噴嘴至(zhi)割件的距(ju)離一(yi)般為6~8mm,當工件厚度較(jiao)大(da)(da)時,可(ke)以增加到10~15mm.距(ju)離過大(da)(da),會影(ying)響電弧(hu)功率的有(you)效(xiao)利用,使切割能力(li)降低,割縫變寬;距(ju)離過小,雖(sui)然功率得到充分利用,但(dan)操(cao)作控(kong)制較(jiao)難(nan)。
6. 工作氣體種類
等離(li)(li)子弧(hu)切(qie)割(ge)(ge)最常(chang)用(yong)(yong)的氣(qi)體(ti)為氮(dan)氣(qi)、氫氣(qi)、氬氣(qi)、氮(dan)氣(qi)+氫氣(qi)等,空氣(qi)等離(li)(li)子弧(hu)切(qie)割(ge)(ge)采用(yong)(yong)壓(ya)縮空氣(qi)或離(li)(li)子氣(qi)為常(chang)用(yong)(yong)氣(qi)體(ti),而外(wai)(wai)噴(pen)(pen)射(she)為壓(ya)縮空氣(qi)。水再壓(ya)縮等離(li)(li)子弧(hu)切(qie)割(ge)(ge)采用(yong)(yong)常(chang)用(yong)(yong)氣(qi)體(ti)為工作氣(qi)體(ti),外(wai)(wai)噴(pen)(pen)射(she)為高壓(ya)水。
氮氣既經濟又能保證(zheng)質量,適合切(qie)割液態流動性差的不銹鋼,切(qie)割用氮氣純(chun)度不低于99.5%.
氬氣容易熱電(dian)(dian)離,使電(dian)(dian)弧燃(ran)燒(shao)穩定,但價格高。適(shi)合切割薄板(ban),純(chun)度要求在(zai)95%以上。
不銹鋼小電流空氣等離(li)子弧切割工藝(yi)參數(shu)見表3-27.
不同種類氣體切割(ge)不銹鋼(gang)的切割(ge)規范(fan)見表3-28.
7. 鎢極(ji)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(zheng)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)不(bu)發(fa)生偏(pian)斜,切(qie)(qie)口光滑,在割(ge)(ge)(ge)(ge)口底(di)面(mian)不(bu)造(zao)成熔(rong)瘤(liu),應在整(zheng)個切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)過程中,割(ge)(ge)(ge)(ge)炬與(yu)割(ge)(ge)(ge)(ge)縫平(ping)面(mian)保(bao)持垂(chui)直。為(wei)了提高(gao)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)質量和生產率(lv),可將割(ge)(ge)(ge)(ge)炬在所在平(ping)面(mian)內向(xiang)與(yu)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)方向(xiang)相反(fan)的方向(xiang)傾斜一(yi)(yi)個角(jiao)度(du)(一(yi)(yi)般為(wei)0°~45°),如圖(tu)3-5所示(shi)。當采用小功率(lv)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)薄板(ban)時,其角(jiao)度(du)可大些,而采用大功率(lv)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)厚板(ban)時,其角(jiao)度(du)可小一(yi)(yi)些。
9. 鎢棒端部形狀
電(dian)極(ji)端部的形狀(zhuang)影響電(dian)弧的穩(wen)(wen)定(ding)(ding)性,電(dian)極(ji)端部磨成一定(ding)(ding)的角度(du)所(suo)產生的焰流要(yao)比平面形狀(zhuang)時穩(wen)(wen)定(ding)(ding),通(tong)常是把(ba)鎢棒端部磨成一角度(du),如圖(tu)3-6所(suo)示(shi)。