等离子弧切割是一种常用的金属与非金属材料切割工艺方法,
切割原理与一般气割原理有本质的区别。它是利用高速、高温和
能量的等离子焰流来加热、熔化被切割材料,并借助内部或外部
高速气流或水流将熔化材料吹离其体,随着等离子弧割炬的移动
形成切割,同时被高速焰流吹除而形成切口的过程。
等离子弧切割分为双气流等离子弧切割、水压缩等离子弧切割
空气等离子弧切割三种。
二、等离子弧切割的特点
(1)等离子弧温度高,能量密度大,弧柱的稳定性、挺直度
好,焰流有很大的冲刷力,割件的切口窄、整齐、光洁、无挂渣,
割件变形和热影响区较小,且切口边缘的硬度及化学成分变化不
大,一般切后可以直接焊接而无需再清理。
(2)切割速度快、生产率高。如对厚25垃垃 以下的碳钢板切
割时,等离子弧切割比氧切割快5倍左右,而对大于25垃垃
的板切割时切割速度快些。
(3)可以切割绝大多数金属和非金属。采用转移型等离子弧可
切割钛、钼、钨、铸铁、不锈钢、铜及铜合金、铝及铝合金等。采
用非转移型等离子弧,还可以切割花岗石、碳化硅等各种非金属。
(4)切割用等离子弧,其电源空载电压高,等离子流速高,热
辐射强,噪声、烟气和烟尘严重,工作卫生条件较差。应注意加强
安全防护。
等离子弧切割设备主要包括电源、电气控制系统、水路系统、
气路系统、割枪和电极
气割是利用气体火焰的热能将工件
切割处预热到燃烧温度 (燃点),再向
此处喷射高速切割氧流,使金属燃烧,
生成金属氧化物 (熔渣),同时放出热
量,熔渣在高压切割氧的吹力下被吹
掉;所放出的热和预热火焰又将下层金
属加热到燃点,这样继续下去逐步将金
属切开。所以,气割是一个预热—燃
烧—吹渣的连续过程,其实质是金属在
纯氧中的燃烧过程。切割示意如图2-3所示。
在气割过程中,切割氧气的作用是使金属燃烧,并吹掉熔渣形
成切口。因此,切割氧气的纯度、压力、流速及切割氧流 (风线)
形状,对切割速度、切割质量和气体消耗量都有较大的影响。
等离子弧切割安全技术
等离子弧切割安全操作应注意以下几点。
(1)等离子弧切割用电源的空载电压较高,尤其是手工操作时
有击的危险。因此,设备应安放在干燥、清洁和通风良好的地
方。电源在使用时必须可靠接地 (或接零),其枪体用手触摸部分
必须可靠绝缘。
(2)使用的压缩空气需设气水分离器,并应及时放掉积水。割
前应先通气3垃i九,以排除管道中凝结湿气,当压缩空气压力小于
0.3MP乱时,应能自动启动闭锁设备。
(3)等离子弧割炬应保持电极与喷嘴同轴,要求供气、供水系
统密封严,不漏气、不漏水。
(4)切割工作点应设有工作台,并采用有效的局部排烟和净化
装置,或设水浴工作台等。
(5)工件搁架应离地400垃垃,并应安装局部除尘装置。
(6)割炬控制按钮用电必须为36V的安全电压,电源引弧高
频发生器必须接地和屏蔽。
(7)严禁空载时随意压下手把开关,以免产生设备事故。
(8)引弧时不得将喷嘴与工件接触;不要触及设备带电部分,
更不能用双手同时接触带割枪的正、负两极,以免遭到
害。