如何选择数控等离子切割机切割工艺参数

作者:弯管机(澳门星际) 时间:2017-07-08 文章来源:www.xiaodujiubei.com
摘要:一、切割电流:它是最重要的切割工艺参数,间接决议了切割的厚度和速度,即切割才能。形成影响:1、切割电流增大,电弧能量添加,切割才能提高,切割速度是随之增大;2、切割电...
一、切割电流:它是最重要的切割工艺参数,间接决议了切割的厚度和速度,即切割才能。形成影响:1、切割电流增大,电弧能量添加,切割才能提高,切割速度是随之增大;2、切割电流增大,电弧直径添加,电弧变粗使得切口变宽;3、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,甚至无法停止正常割。所以在切割前要依据资料的厚度正确选用切割电流和相应的喷嘴。
    二、切割速度:最佳切割速度范围可依照设备阐明选定或用实验来确定,由于资料的厚薄度,材质不同,熔点上下,热导率大小以及熔化后的外表张力等要素,切割速度也相应的变化。次要表现:1、切割速度过度地提高能改善切口质量,即切口略有变窄,切口外表更平整,同时可减小变形。2、切割速渡过快使得切割的线能量低于所需的量值,切缝中射流不能疾速将熔化的切割熔体立刻吹掉而构成较大的后拖量,随同着切口挂渣,切口外表质量下降。3、当切割速度太低时,由于切割处是等离子弧的阳极,爲了维持电弧本身的波动,阳极斑点或阳极区必定要在离电弧最近的切缝周围找到传导电流中央,同时会向射流的径向传递更多的热量,因而使切口变宽,切口两侧熔融的资料在底缘聚集并凝结,构成不易清算的挂渣,而且切口上缘因加热熔化过多而构成圆角。4、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。
    三、电弧电压:普通以爲电源正常输入电压即爲切割电压。等离子弧切割机通常有较高的空载电压和任务电压,在运用电离能高的气体如氮气、氢气或空气时,波动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才能的提高。假设在焓值提高的同时,减小射流的直径并加大气体的流速,往往可以取得更快的切割速度和更好的切割质量。
    四、任务气体与流量:任务气体包括切割气体和辅佐气体,有些设备还要求起弧气体,通常要依据切割资料的品种,厚度和切割办法来选择适宜的任务气体。切割气体既要保证等离子射流的构成,又要保证往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,招致切割才能下降和电弧不稳;过小的气体流量则使等离子弧失往应有的挺直度而使切割的深度变浅,同时也随便发生挂渣;所以气体流量一定要与切割电流和速度很好的配合。如今的等离子弧切割机大多靠气体压力来控制流量,由于当枪体孔径一定时,控制了气体压力也就控制了流量。切割一定板厚资料所运用的气体压力通常要依照设备厂商提供的数据选择,若有其它的特殊使用时,气体压力需求经过实践切割实验来确定。最常用的任务气体有:氩气、氮气、氧气、空气以及H35、氩-氮混合气体等。
    1、氩气在低温时简直不与任何金属发作反响,氩气等离子弧很波动。而且所运用的喷嘴与电极有较高的运用寿命。但氩气等离子弧的电压较低,焓值不高,切割才能无限,与空气切割相比其切割的厚度大约会降低25%。另外,在氩气维护环境中,熔化金属的外表张力较大,要比在氮气环境下高出约30%,所以会有较多的挂渣标题。即便运用氩和其它气体的混合气切割也会有粘渣倾向。因而,现已很少独自运用纯氩气停止等离子切割。
    2、氢气通常是作爲辅佐气体与其它气体混和作用,如著名的气体H35(氢气的体积分数爲35%,其他爲氩气)是等离子弧切割才能最强的气体之一,这次要得利于氢气。由于氢气能分明提高电弧电压,使氢等离子射流有很高的焓值,当与氩气混合运用时,其等离子射流的切割才能大大提高。普通对厚度70mm以上的金属资料,常用氩+氢作爲切割气体。若运用水射流对氩+氢气等离子弧进一步紧缩,还可取得更高的切割效率。
    3、氮气是一种常用的任务气体,在有较高电源电压的条件下,氮气等离子弧有较好的波动性和比氩气更高的射流能量,即便是切割液态金属粘度大的资料如不锈钢和镍基合金时,切口下缘的挂渣量也很少。氮气可以独自运用,也可以同其它气体混和运用,如自动化切割时常常运用氮气或空气作爲任务气体,这两种气体曾经成爲高速切割碳素钢的规范气体。有时氮气还被用作氧等离子弧切割时的起弧气体。
    4、氧气可以提高切割低碳钢资料的速度。运用氧气停止切割时,切割形式与火焰切割很想像,低温高能的等离子弧使得切割速度更快,但是必需配合运用抗低温氧化的电极,同时对电极停止起弧时的防冲击维护,以延伸电极的寿命。
    5、空气中含有体积分数约78%的氮气,所以应用空气切割所构成的挂渣状况与用氮气切割时很想像;空气中还含有体积分数约21%的氧气,由于氧的存在,用空气的切割低碳钢资料的速度也很高;同时空气也是最经济的任务气体。但独自运用空气切割时,会有挂渣以及切口氧化、增氮等标题,而且电极和喷嘴的寿命较低也会影响任务效率和切割本钱。五、喷嘴高度:指喷嘴端面与切割外表的距离,它构成了整个弧长的一局部。由于等离子弧切割普通运用恒流或陡降外特征的电源,喷嘴高度添加后,电流变化很小,但会使弧长添加并招致电弧电压增大,从而使电弧功率提高;但同时也会使表露在环境中的弧长增长,弧柱损失的能量增多。在两个要素综协作用的状况下,前者的作用往往完全被后者所抵消,反而会使无效的切割能量减小,致使切割才能降低。通常表现是切割射流的吹力削弱,切口下部残留的熔渣增多,上部边沿过熔而呈现圆角等。另外,从等离子射流的形状方面思索,射流直径在分开枪口后是向外收缩的,喷嘴高度的添加必定惹起切口宽度加大。所以,选用尽量小的喷嘴高度对提高切割速度和切割质量都是无益的,但是,喷嘴高渡过低时能够会惹起双弧景象。采用陶瓷外喷嘴可以将喷嘴高度设爲零,即喷口端面间接接触被切割外表,可以取得很好的效果。
    六、切割功率密度:爲了取得高紧缩性的等离子弧切割电弧,切割喷嘴都采用了较小的喷嘴孔径、较长的孔道长度并增强了冷却效果,这样可以使得喷嘴无效断面内经过的电流添加,即电弧的功率密度增大。但同时紧缩也使得电弧的功率损失加大,因而,实践用于切割的无效能量要要比电源输入的功率小,其损失率普通在25%~50%之间,有些办法如水紧缩等离子弧切割的能量损失率会更大,在停止切割工艺参数设计或切割本钱的经济核算时应该思索这个标题。
    举例:在产业中运用的金属板厚大多是在50mm以下,在这个厚度范围内用惯例的等离子弧切割往往会构成上大下小的割口,而且割口的上边沿还会招致切口尺寸精度下降并添加后续加工量。当采用氧和氮气等离子弧切割碳钢、铝和不锈钢时,当板厚在10~25mm范围内时,通常是资料越厚,端边的垂直度越好,其切割棱边的角度误差在1度~4度。当板厚小于1mm,随板厚的减小,切口角度误差从3度~4度添加到15度~25度。普通以爲,这种景象的发生缘由是由于等离子射流在割口面上的热输进不均衡所致,即在割口的上部等离子弧能量的释放多于下部。这个能量释放的不均衡,与很多工艺参数亲密相关,如等离子弧紧缩水平、切割速度及喷嘴到工件的距离等。添加电弧的紧缩水平可以使低温等离子射流延伸,构成更爲平均的低温区域,同时加大射流的速度,可以减小切口上下的宽度差。但是,惯例喷嘴的过度紧缩往往会惹起双弧景象,双弧不但会损耗电极和喷嘴,使切割进程无法停止,而且也会招致切口质量的下降。
 
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