等离子弧切割的规范参数
(1)空载电压
为便于引弧和稳定燃烧,一般空载电压约在150V以上,并随切割厚度增加而相应提高。
(2)切割电流及工作电压
等离子弧功率和能量的大小取决于切割电流和工作电压。单纯增加切割电流,会使弧柱变粗,切口变宽,喷嘴烧损加剧。必须在增加电流的同时,相应增加其他因素(如气体流量等),效果更好。工作电压不能超过空载电压的2/3,否则会出现电弧不稳定的现象。同时,必须在提高空载电压的前提下才能提高工作电压。
(3)气体流量
气体流量将直接影响切割质量,气体流量增加,有利于提高生产率和切割质量。但过大会造成部分热量让高速气流带走,反而减弱切割能力及造成电弧不稳。
(4)切割速度
切割速度是影响切割质量的重要因素。在功率不变的情况下,提高切割速度,能使切口区受热少,切口变窄,热影响区缩小。但速度太快时,不能切透工件。如果切割速度太慢,则会造成切口表面粗糙和降低生产率,同时在切口底部形成金属“熔瘤”,给清理造成困难。应在保证切透的前提下,尽可能选用大的切割速度。
(5)喷嘴与工件的距离
喷嘴与工件的距离,一般应控制在10mm以下,这样既能充分利用等离子弧的能量,也有利于操作。割炬应与工件表面垂直,有时为有利于排除熔渣,割炬也可以采用一定的后倾角。
(6)电极端部与喷嘴的距离
电极端部与喷嘴的距离影响到能否得到良好的压缩电弧。距离太大,对工件加热效率低,甚至破坏电弧的稳定性。距离太小,在切割过程中容易造成电极与喷嘴短路而烧坏喷嘴。一般保持在8~11mm。
等离子弧切割用的气体
等离子弧切割的气体选择应在多快好省的原则下,根据具体条件、切割材料种类和厚度选择。效果最好的是氩氢混合气体,其次是氩氮及氢氮混合气体,用氮气作为切割气体,外层加二氧化碳气体压缩的使用效果也很好。切割不锈钢用纯氮也很好。由于氮气价廉,所以生产中很多单位采用只用氮气作为切割气体。现在常用的气体是氮、氢、氩三种气体,这三种气体分别组合使用。
等离子弧切割的设备
(1)电源
要求电源具有陡降外特性和较高的工作电压及空载电压(工作电压80V以上,空载电压在150~400V)。可以采用专用的等离子弧电源(如ZXG-2-400型硅整流电源等),也可由一般的直流电焊机串联使用,不同型号、不同功率的直流弧焊机也可以串联使用,但要注意所使用的电流不得超过最小功率焊接的额定电流。
(2)控制箱
控制箱内主要包括程序控制接触器、高频振荡器、电磁气阀等。其作用是完成程序的控制,保证切割工作正常进行。
(3)割炬
等离子弧割炬可称为等离子弧发生器,也是直接进行切割的工具。它分为小车(自动)割炬和手动割炬。
(4)供气系统
等离子弧使用气体的作用是防止钨极氧化、压缩电弧和保护喷嘴不被烧坏等,因此供气系统必须畅通无阻。输送气体的管路不宜太长,输气管可采用硬橡胶管。流量计应安装在各气阀的后面。
(5)水路系统
等离子切割用的割炬在10000℃以上的温度工作,为避免烧毁,必须通水冷却,冷却水流量应大于2~3L/min,水压为0.15~0.2MPa,水管不应太长。可用一般自来水或水泵循环水作为水源。
(6)切割用电极
目前常用的电极材料是含少量钍(《2%)的钨极和铈钨极。
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