等離子切割配合不同的工作氣體可以切割各種氧氣切割難以切割的金屬,尤其是對(duì)于有色金屬(不銹鋼、鋁、銅、鈦、鎳)切割效果更佳;其主要優(yōu)點(diǎn)在于切割厚度不大的金屬的時(shí)候,等離子切割速度快,尤其在切割普通碳素鋼薄板時(shí),速度可達(dá)氧切割法的5~6倍、切割面光潔、熱變形小、較少的熱影響區(qū)。等離子切割機(jī)廣泛運(yùn)用于汽車、機(jī)車、壓力容器、化工機(jī)械、核工業(yè)、通用機(jī)械、工程機(jī)械、鋼結(jié)構(gòu)、船舶等各行各業(yè)。
工作氣體包括切割氣體和輔助氣體。選擇工作氣體,通常是以切割材料的種類、厚度和切割方式為依據(jù)而定的。常見的工作氣體有:氬氣、氮?dú)?、氧氣、空氣以及H35、氬-氮混合氣體等。下面介紹一下幾種工作氣體特點(diǎn):
1、氮?dú)猓∟2)是一種常用的工作氣體,在有較高電源電壓的條件下,N2等離子弧有較好的穩(wěn)定性和比氬氣更高的射流能量,即使是切割液態(tài)金屬粘度大的材料如不銹鋼和鎳合金時(shí),切口下緣的掛渣量也很少。N2可以單*使用,也可以同其它氣體混和使用,如自動(dòng)化切割時(shí)經(jīng)常使用N2或空氣作為工作氣體,這兩種氣體已經(jīng)成為高速切割碳素鋼的標(biāo)準(zhǔn)氣體。有時(shí)氮?dú)膺€被用作氧等離子弧切割時(shí)的起弧氣體?! ?br />
2、氧氣(O2)可以提高切割低碳鋼材料的速度。使用O2進(jìn)行切割時(shí),切割模式與火焰切割相似,高溫高能的等離子弧使得切割速度更快,但是必須配合使用抗高溫氧化的電極,同時(shí)對(duì)電極進(jìn)行起弧時(shí)的防沖擊保護(hù),以延長(zhǎng)電極的壽命。
3、空氣中含有體積分?jǐn)?shù)約78%的N2,所以利用空氣切割所形成的掛渣情況與用N2切割時(shí)很想像;空氣中還含有體積分?jǐn)?shù)約21%的O2,因?yàn)檠醯拇嬖?,用空氣的切割低碳鋼材料的速度也很高;同時(shí)空氣也是經(jīng)濟(jì)的工作氣體。但單*使用空氣切割時(shí),會(huì)有掛渣以及切口氧化、增氮等問題,而且電極和噴嘴的壽命較低也會(huì)影響工作效率和切割成本?! ?br />
4、氬氣(Ar)在高溫時(shí)幾乎不與任何金屬發(fā)生反應(yīng),Ar等離子弧很穩(wěn)定。而且所使用的噴嘴與電極有較高的使用壽命。但Ar等離子弧的電壓較低,焓值不高,切割能力有限,與空氣切割相比其切割的厚度大約會(huì)降低25%。另外,在Ar保護(hù)環(huán)境中,熔化金屬的表面張力較大,要比在N2環(huán)境下高約30%,所以會(huì)有較多的掛渣問題。即使使用Ar和其它氣體的混合氣切割也會(huì)有粘渣問題。因此,現(xiàn)如今已很少單*使用純Ar進(jìn)行等離子切割?! ?br />
5、氫氣(H2)通常是作為輔助氣體與其它氣體混和作用,如著名的氣體H35(H2的體積分?jǐn)?shù)為35%,其余為Ar)是等離子弧切割能力強(qiáng)的氣體之一,這主要得利于H2。由于H2能顯著提高電弧電壓,使氫等離子射流有很高的焓值,當(dāng)與Ar混合使用時(shí),其等離子射流的切割能力大大提高。一般對(duì)厚度70mm以上的金屬材料,常用Ar+H2作為切割氣體。若使用水射流對(duì)Ar+H2等離子弧進(jìn)一步壓縮,還可獲得更高的切割效率。
在實(shí)際切割過程中,客戶還是需從自己的切割要求和經(jīng)濟(jì)成本出發(fā),綜合考慮,選擇合適的工作氣體來進(jìn)行切割。

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