5等离子切割工艺详解
飞马特等离子电源在输出端安装有霍乐电流传感器,它具有很高的测 量度与极快的响应特性,它能将输出电流的细微变化反馈至脉宽信号控 制端,实时控制输出电流的变化,确保电流稳定。
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切割速度
最佳切割速度可参照切割表或用试验来确定,由于材料的厚薄度, 材质不同,熔点高低,热导率大小以及熔化后的表面张力等因素,切割 速度也要相应的变化。
数控-飞马特等离子
切100A O2 Plasma / Air Shield
Shield Cup Shield Cap Shield Gas Distributor Tip Plasma Gas Distributor Electrode Cartridge
22-1016
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切割电流
它是最重要的切割工艺参数,直接决定了切割的厚 度和速度,即切割能力 切割电流增大,电弧能量增加,切割能力提高,切割 速度是随之增大; 切割电流增大,电弧直径增加,电弧变粗使得切口变 宽; 切割电流过大使得喷嘴热负荷增大,喷嘴过早地损伤, 切割质量自然也下降,甚至无法进行正常切割。
(Bar)
Ball
(Bar)
Volts (mm) (mm/min) (mm)
(sec)
(mm)
4 5 6 8 10 12 15 20
2.8 2.8 2.8 2.8 2.8 2.8 2.8 2.8
55 55 55 55 55 55 55 55
8.3 8.3 8.3 8.3 8.3 8.3 8.3 8.3
22-1027
22-1272
22-1153
22-1041
22-1171
22-1020
100A Mild Steel XTL O2/Air
材料厚度 预流气压力 (Air) 等离子流量压力 (O2) 保护气流量压力 (Air) 弧压 切割高度 切割速度 穿孔高度 穿孔延时间 切缝宽度
(mm)
(Bar)
Ball
切割速度适度地提高能改善切口质量,使切口略有变窄,切口表 面更平整,同时可减小变形。 切割速度过快使得切割的线能量低于所需的量值,切缝中射流不 能快速将熔化的熔融物立即吹掉而形成较大的后拖量,伴随有切 口挂渣,切口表面质量下降。 当切割速度太低时,由于切口处是等离子弧的阳极,为了维持电 弧自身的稳定,阳极斑点或阳极区必然要在离电弧最近的切缝附 近找到传导电流的地方,同时会向射流的径向传递更多的热量, 因此使切口变宽,切口两侧熔融的材料在底缘聚集并凝固,形成 不易清理的挂渣,而且切口上缘因加热熔化过多而形成圆角。 当速度极低时,由于切口过宽,电弧甚至会熄灭。由此可见,良 好的切割质量与切割速度是分不开的。
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气压与流量
工作气压较低时,等离子弧的喷出速度减弱,输入空气流量小于 规定值,此时不能形成高能量、高速度的等离子弧,从而造成切 口质量差、切不透、切口积瘤的现象; 气压过高时,则在形成等离子弧后,过大的气流会吹散集中的弧 柱,使弧柱能量分散,减弱了等离子弧的切割功率密度。 切割气体既要保证等离子射流的形成,又要保证去除切口中的熔 融金属和氧化物。 过大的气体流量会带走更多的电弧热量,使得射流的长度变短, 导致切割能力下降和电弧不稳; 过小的气体流量则使等离子弧失去应有的挺直度而使切割的深度 变浅,同时也容易产生挂渣。
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工作气体
工作气体包括切割气体和辅助气体,精细等离子还要求起弧气体,通常要根据 切割材料的种类,厚度和切割方法来选择合适的工作气体。
氢气通常是作为辅助气体与其它气体混和作用,如著名的气体H35(氢 气的体积分数为35%,其余为氩气)是等离子弧切割能力最强的气体 之一,这主要得利于氢气。由于氢气能显著提高电弧电压,使氢等离子 射流有很高的焓值,当与氩气混合使用时,其等离子射流的切割能力大 大提高。 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 单独使用,也可以同其它气体混和使用。 氧气可以提高切割低碳钢材料的速度。使用氧气进行切割时,切割模式 与火焰切割很相像,高温高能的等离子弧使得切割速度更快,但是必须 配合使用抗高温氧化的电极,同时对电极进行起弧时的防冲击保护,以 延长电极的寿命。 空气中含有约78%的氮气,所以利用空气切割所形成的挂渣情况与用氮 气切割时很相像;空气中还含有约21%的氧气,因为氧的存在,用空气 的切割低碳钢材料的速度也很高;同时空气也是最经济的工作气体。但 单独使用空气切割时,会有挂渣以及切口氧化、增氮等问题,而且电极 和喷嘴的寿命较低也会影响工作效率和切割成本。
5.1 0.2 5.1 0.2 5.1 0.3 5.7 0.4 6.5 0.4 7.3 0.6 8.5 0.7 边缘起弧
1.7 1.8 1.9 2.1 2.2 2.4 2.5 3.2
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数控等离子机切割工艺参数 切割电流 切割速度 电弧电压 工作气体 气压与流量 切割高度 切割功率密度
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电弧电压
一般认为电源正常输出电压即为切割电压。等 离子弧切割机通常有较高的空载电压和工作电 压,在使用电离能高的气体如氮气、氢气或空 气时,稳定等离子弧所需的电压会更高。当电 流一定时,电压的提高意味着电弧焓值的提高 和切割能力的提高。如果在焓值提高的同时, 减小射流的直径并加大气体的流速,往往可以 获得更快的切割速度和更好的切割质量。
80 80 80 80 80 80 80 80
8.3 8.3 8.3 8.3 8.3 8.3 8.3 8.3
39 140 141 142 144 146 148 157
2.0 2.3 2.5 2.7 2.8 3.0 3.1 3.8
6120 4670 4030 3080 2300 1800 1370 640