等离子切割工艺及技术
等离子体切割技术的原理和应用
等离子体切割技术的原理和应用等离子体切割技术（Plasma cutting）是一种现代化的金属材料加工技术，其原理是利用等离子体的高温和高能量特性将金属材料切割成需要的形状。
这项技术由于具有高效、精度高、低成本等优点，已经广泛应用于船舶、桥梁、机械、建筑等领域。
等离子体切割技术的原理等离子体是指物质在高能量下失去或获得电子后形成的气态物质，它的高温和高能量可以让金属材料瞬间被融化并切割成需要的形状。
等离子体切割技术主要通过在金属材料上施加高能量的电弧以制造等离子体从而实现切割。
等离子体切割有两种模式：直流和交流。
直流模式是指使用直流电源在槽内施加电极，对金属材料进行切割，其切割速度较快。
交流模式是使用交流电源在槽内施加电极，对金属材料进行切割，其切割速度较慢，但具有更好的精准度和表面质量。
等离子体切割技术的应用等离子体切割技术被广泛应用于汽车、飞机、铁路、船舶等领域。
以下是等离子体切割技术的几个应用领域：1. 船舶建造在船舶建造领域，等离子体切割技术可以用于切割金属板、管道和框架等结构件。
传统的切割方法通常需要耗费大量的时间和人力，而等离子体切割技术可以快速切割金属材料，提高生产效率。
2. 桥梁制造等离子体切割技术可以被应用于桥梁结构件的制造。
这个领域的材料通常很厚，使用传统的切割方法效率很低。
使用等离子体切割技术可以更容易地切割这些材料，并且在制作过程中可以保证精度和表面质量。
3. 机械制造等离子体切割技术可以用于机械制造领域的各种结构件。
在传统制造中，通常需要对金属材料进行打孔、磨削和钻孔等处理才能得到所需要的形状和大小。
而等离子体切割技术可以快速切割出所需要的形状和大小，大大降低了制造成本和时间。
总结等离子体切割技术是一种现代化的金属材料加工技术，其原理是利用等离子体的高温和高能量特性将金属材料切割成需要的形状。
该技术已被广泛应用于船舶、桥梁、机械、建筑等领域，具有高效、精度高、低成本等优点。
等离子弧切割工艺
等离子弧切割工艺等离子切割适合于所有金属材料和部分非金属材料，是切割不锈钢、铝及铝合金、铜及铜合金等有色金属的有效方法。
最大切割厚度可达到180～200mm。
目前已用切割厚度35mm以下的低碳钢和低合金结构钢。
厚度25mm以下的碳钢板切割时，采用等离子弧切割双氧-乙炔切割快5倍左右；而对于大于25mm的板切割时，氧-乙炔切割速度快些。
1．气体选择等离子弧切割工作气体既是等离子弧的导电介质，同时还要排除切口中的熔融金属，因此对等离子弧的切割特性以及切割质量和速度有明显的影响。
等离子弧切割在生产中通常使用的离子气体有N2、Ar、N 2+H2、N2+Ar，也有用压缩空气、氧气、水蒸气或水作为产生等离子弧的介质。
离子气的种类决定切割时的弧压，弧压越高切割功率越大，切割速度及切割厚度都相应提高。
但弧压越高，要求切割电源的空载电压也越高，否则难以引弧或电弧在切割过程中容易熄灭。
各种工作气体在等离子弧切割中的适用性见表1，等离子弧切割常用气体的选择见表2。
N2是一种广泛采用的切割离子气，氮气的热压缩效应比较强，携带性好，动能大，价廉易得，是一种被广泛应用的切割气体。
但氮气用作离子气时，由于引弧性和稳弧性较差，需要有较高的空载电压，一般在165V以上。
氢气的携热性、导热性都很好，所需分子分解热较大，故要求更高的空载电压（350V以上）才能产生稳定的等离子弧。
由于氢气等离子弧的喷嘴很易烧损，因此氢常作为一种辅助气体而被加入，特别是大厚度工件切割时加入一点氢对提高切割能力和改善切口质量有显著成效。
用工业纯氩作为切割气体，只需要用较低的空载电压（70～90V），但切割厚度仅在30mm以下，且由于氩气费用较高，不经济，所以一般不常使用。
N2、H2、Ar任意两种气体混合使用，比任何一种单一气体使用时效果好，因它们可以相互取长补短，各自发挥其特长。
其中尤以Ar+H 2及N 2+H 2混合气体切口质量和切割效果最好。
切割较大厚度时，用N 2+H 2混合气体。
等离子弧切割工艺
等离子弧切割工艺等离子切割适合于所有金属材料和部分非金属材料，是切割不锈钢、铝及铝合金、铜及铜合金等有色金属的有效方法。
最大切割厚度可达到180～200mm。
目前已用切割厚度35mm以下的低碳钢和低合金结构钢。
厚度25mm以下的碳钢板切割时，采用等离子弧切割双氧-乙炔切割快5倍左右；而对于大于25mm的板切割时，氧-乙炔切割速度快些。
1．气体选择等离子弧切割工作气体既是等离子弧的导电介质，同时还要排除切口中的熔融金属，因此对等离子弧的切割特性以及切割质量和速度有明显的影响。
等离子弧切割在生产中通常使用的离子气体有N2、Ar、N 2+H2、N2+Ar，也有用压缩空气、氧气、水蒸气或水作为产生等离子弧的介质。
离子气的种类决定切割时的弧压，弧压越高切割功率越大，切割速度及切割厚度都相应提高。
但弧压越高，要求切割电源的空载电压也越高，否则难以引弧或电弧在切割过程中容易熄灭。
各种工作气体在等离子弧切割中的适用性见表1，等离子弧切割常用气体的选择见表2。
N2是一种广泛采用的切割离子气，氮气的热压缩效应比较强，携带性好，动能大，价廉易得，是一种被广泛应用的切割气体。
但氮气用作离子气时，由于引弧性和稳弧性较差，需要有较高的空载电压，一般在165V以上。
氢气的携热性、导热性都很好，所需分子分解热较大，故要求更高的空载电压（350V以上）才能产生稳定的等离子弧。
由于氢气等离子弧的喷嘴很易烧损，因此氢常作为一种辅助气体而被加入，特别是大厚度工件切割时加入一点氢对提高切割能力和改善切口质量有显著成效。
用工业纯氩作为切割气体，只需要用较低的空载电压（70～90V），但切割厚度仅在30mm以下，且由于氩气费用较高，不经济，所以一般不常使用。
N2、H2、Ar任意两种气体混合使用，比任何一种单一气体使用时效果好，因它们可以相互取长补短，各自发挥其特长。
其中尤以Ar+H 2及N 2+H 2混合气体切口质量和切割效果最好。
切割较大厚度时，用N 2+H 2混合气体。
等离子切割与焊接工艺
等离子切割与焊接工艺一、等离子弧切割设备等离子弧切割设备包括电源、控制箱、水路系统、气路系统及割炬等几部分组成，其设备组成如图9-5所示。
1.电源等离子弧切割需要陡降外特性的直流电源，其电源的空载电压要高,—般为150V~400V,切割电源有专用的和串联直流弧焊机两种类型。
1)专用的整流器型电源如图9-6所示为工作原理图。
等离子弧要求电源与一般电弧焊电源相同，具有陡降的外特性。
但是,为了便于引弧，对一般等离子焊接、喷焊和堆焊来说，要求空载电压在80V以上；对于等离子切割和喷涂，则要求空载电压在150V以上，对自动切割或大厚度切割，甚至高达400Vo目前,等离子弧要求所采用的电源，绝大多为灵敏具有陡降外特性的直流电源。
这些电源有的利用普通旋转直流电焊机，有的采用硅整流的直流电焊机。
根据某种工艺或材料焊接的需要，有的要求垂直下降外特性的直流电源（微束等离子焊接），有的则需要交流电源（等离子粉末喷焊、用微弧等离子焊接铝及铝合金）。
空气等离子弧切割机从结构上分主要包括:主回路、控制回路以及气路3部分。
（1）主回路包括接触器KM、三相变压器、三相桥式整流器（由VD1~VD6、CI~C6组成）、高频振荡器（由B2、B4、FP、C12组成）。
（2）控制回路由控制变压器B3和J1 J2、J3、VD7、C11、R3等元件组成。
（3）气路部分由减压及电磁气阀DF组成。
其原理简述如下:在接好电源和气源后,合上开关K1,电源指示灯XD亮,冷却风机FM立即转动。
按下割炬微动开关K3,继电器电动作，其常开触点接通，电磁阀DF动作，气路接通，割炬进行预先通气。
另一常开触点接通电阻R3,二极管VD7对电容C11充电，组成延时电路，经过3s~5s充电完毕。
继电器J2通电闭合，接触器KM 得电闭合，主回路通电，经过变压器B1整流桥，正极经过B5通过连接线直接接至工件，负极通过B2输出，主回路得电的同时，接触器KM的辅助常开触头接通继电器J3。
浅谈数控等离子切割技术及工艺控制
二、 数控切割 的工艺控制
１切 割 电流 ： 是 最 重 要 的切 割 工 艺 参 数 ， 接 决 定 了切 割 的 厚 度 和 ． 它 直 速 度 ， 切 割 能力 。造 成 影 响 ： 即 （） 割 电 流 增 大 ， 弧 能量 增 加 ， 割 能力 提 高 ， 割 速 度 是 随 之 增 １切 电 切 切 大： （） ２切割 电流 增 大 ， 电弧 直 径 增 加 ， 电弧 变 粗 使 得 切 口变 宽 ： （） 割 电 流 过 大 使 得 喷 嘴 热 负 荷 增 大 ， 嘴 过 早地 损 伤 ， 割 质 量 自 ３切 喷 切 然 也 下 降 ， 至 无 法 进 行 正 常 割 。所 以在 切 割 前 要 根 据 材 料 的 厚 度 正 确 选 甚 用 切 割 电流 和 相 应 的喷 嘴 。
科 学 论 坛
浅谈数控等离子切割技术及工艺控制
尤 立明
（ 沈阳机床 银丰铸造有 限公司 辽宁沈 阳 １０ ０ ） ２ ０ １
【 摘
要】 数控 等离子切 割技术 是近年来发展起来 的高科技机械加工技术 ， 本文分析 了数控等离子切割技术的优势并探讨了工艺参数控制。
工艺参数 控制
定， 由于 材 料 的 厚 薄 度 ， 质 不 同 ， 点 高 低 ， 导 率 大 小 以及 熔 化 后 的 表 材 熔 热 面 张 力 等 因 素 ， 割速 度 也 相 应 的 变 化 。 主 要 表现 ： 切 （ 切 割 速 度 适 度 地 提 高 能 改 善 切 口质 量 ， 切 口 略 有 变 窄 ， 口表 面 １ ） 即 切
切 割 时产 生 的噪 声 ， 尘 、 害气 体 和 弧 光 ， 利 于 环 境 的保 护 。 目前 随 着 粉 有 有
（ 当 切 割 速 度 太 低 时 ， 于切 割 处 是 等 离 子 弧 的 阳极 ， 了 维 持 电 弧 ３ ） 由 为 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 地 方 ， 时会 向射 流 的径 向传 递 更 多 的热 量 ， 此 使 切 口变 宽 ， 口两 同 因 切 侧 熔 融 的材 料 在 底 缘 聚 集 并 凝 固 ， 成 不 易 清 理 的 挂 渣 ， 且切 口上 缘 因 形 而 加 热 熔 化 过 多 而 形 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 。 ３ 电弧 电压 ： 般 认 为 电源 正 常 输 出 电压 即 为切 割 电 压 。 等 离 子 弧 切 ． 一 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 、
等离子切割原理及工艺
等离子切割原理及工艺
一、等离子切割的原理
直接等离子切割：直接等离子切割是将激光和电GF进行直接切割的方法，通过高能量的光束对工件进行切割。
它的原理是将高温等离子体产生的高频电能转化为激光光束，将激光光束对工件表面进行切割。
工作液等离子切割：工作液等离子切割是将工作液作为载体，使工作液中的高温等离子体与工件表面发生化学反应，以达到切割的目的。
这种方法适用于金属、陶瓷、玻璃等材料的切割和加工。
二、等离子切割的工艺
1.前期准备：等离子切割前需要对材料进行选择和划线等工作。
首先要选择适合等离子切割的材料，例如金属、陶瓷、玻璃等。
然后根据需要进行划线，确定切割的位置和形状。
2.设备操作：等离子切割需要使用高频电源和等离子切割设备。
在操作过程中，需要按照设备使用说明进行操作，将电极与工件接触，产生高频电波激励等离子体，然后将等离子体与工件表面接触，使其发生化学反应。
3.后期处理：等离子切割后，需要对切割面进行处理，以达到所需的精度和光滑度。
后期处理可以使用划线处理、抛光等方式进行。
综上所述，等离子切割是一种利用高温等离子体进行切割或加工材料的方法，通过高频电源产生高频电场，将气体电离形成等离子体，达到切割和加工的目的。
等离子切割的工艺包括前期准备、设备操作和后期处理
等环节，具有切割速度快、精度高、表面光滑等优点，广泛应用于制造业和材料加工行业。
等离子切割方法和要领
等离子切割方法和要领等离子切割是一种常见的金属切割方法，主要用于切割钢铁等金属材料。
它通过高温等离子体将金属材料加热并氧化，然后利用氧化物对金属材料进行切割。
下面我们将详细介绍等离子切割的方法和要领。
一、等离子切割方法1. 准备工作：首先需要确定需要切割的材料及其厚度，并选用适合的等离子切割机。
然后需要准备好切割枪、氧气和惰性气体。
切割枪必须能够承受高温和高压，氧气用于切割金属材料，惰性气体用于保护切割区域。
2. 调整切割机参数：根据材料的厚度和硬度，需要调整切割机的电流、电压、气压等参数。
如果参数设置不正确，会导致切割质量不佳或者切割速度过慢。
3. 启动切割机：将惰性气体和氧气按照比例调节好后，启动切割机。
在切割过程中，需要不断调整氧气和惰性气体的供应比例，以保证切割区域的稳定性。
4. 开始切割：将切割枪放置在需要切割的位置，按下开关开始切割。
在切割过程中，需要保持切割枪的稳定性，以免切割线路不规则或者切割质量不佳。
5. 结束切割：切割完成后，需要关闭氧气和惰性气体的供应，将切割枪放置在安全位置。
等待材料冷却后，即可进行后续加工或者使用。
二、等离子切割要领1. 选用适合的切割机：不同的金属材料需要不同的切割机，所以在选择切割机时需要考虑材料的种类和厚度。
如果切割机的功率过低，会导致切割质量下降，切割速度过慢；如果切割机的功率过高，会导致切割过度，影响材料的使用寿命。
2. 调整切割参数：在使用切割机前，需要根据材料的种类和厚度调整切割机的参数。
如果参数设置不正确，会导致切割质量不佳或者切割速度过慢。
因此，需要根据实际情况进行调整。
3. 保证切割区域的稳定性：在切割过程中，需要保证切割区域的稳定性，以免切割线路不规则或者切割质量不佳。
因此，在切割过程中需要不断调整氧气和惰性气体的供应比例，以保证切割区域的稳定性。
4. 注意安全：在进行等离子切割时，需要注意安全问题。
切割枪需要与地面保持一定的距离，并且需要使用防护眼镜和手套等防护用品，以免发生意外事故。
等离子切割
等离子切割简介等离子切割（Plasma Cutting）是一种常用于金属切割的加工技术。
它利用高温等离子体切割机的喷嘴产生的高热能，将金属工件切割成所需形状。
等离子切割具有速度快、精度高、操作简便等优点，广泛应用于制造业领域。
等离子切割原理1.等离子体形成：等离子切割机利用电弧产生的高温等离子体来实现切割。
首先，在喷嘴中引入气体，例如氧气、氮气等，通过电流使气体离子化并形成等离子体。
2.等离子体切割：产生的等离子体通过喷嘴喷出，并沿着金属工件表面移动。
高温的等离子体与金属工件发生强烈的化学反应，将金属表面氧化并喷出，从而实现金属切割。
3.切割控制：等离子切割可以通过计算机数控系统来控制切割机的移动路径和速度，从而实现高精度切割。
等离子切割的优势等离子切割技术在金属切割领域具有以下优势：1.速度快：等离子切割的切割速度比传统机械切割快，加工效率高。
2.精度高：等离子切割机能够实现高精度的切割，切割质量高。
3.切割适应性强：等离子切割适用于切割不同种类的金属材料，包括铁、铜、铝等。
4.操作简便：等离子切割机操作简单，技术要求较低。
5.切割成本低：与激光切割相比，等离子切割具有更低的切割成本。
等离子切割应用领域等离子切割技术被广泛应用于各个制造业领域，包括：1.金属制造业：等离子切割可用于制造汽车零部件、船舶建造、铁路轨道加工等。
2.建筑业：等离子切割可用于加工门窗、楼梯扶手、大型钢结构等。
3.家居装饰：等离子切割可用于制作家具、艺术品、装饰面板等。
4.电力行业：等离子切割可用于加工发电设备、输电线路等。
5.航空航天业：等离子切割可用于制作飞机零部件、航天器船壳等。
使用等离子切割的注意事项在使用等离子切割技术时，需要注意以下事项：1.安全防护：使用等离子切割时，应戴好防护眼镜、手套和口罩，防止高温等离子体对人体造成伤害。
2.设备维护：定期检查和保养等离子切割机，确保其正常工作。
3.切割参数选择：根据不同的材料类型和厚度，选择适当的切割参数，以确保切割质量。
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等离子切割
等离子弧切割是利用高温等离子电弧的热量使工件切口处的金属局部熔化(和蒸发)，并借助高速等离子的动量排除熔融金属以形成切口的一种加工方法。
等离子切割配合不同的工作气体可以切割各种氧气切割难以切割的金属，尤其是对于有色金属（不锈钢、铝、铜、钛、镍）切割效果更佳；其主要优点在于切割厚度不大的金属的时候，等离子切割速度快，尤其在切割普通碳素钢薄板时，速度可达氧切割法的5~6倍、切割面光洁、热变形小、几乎没有热影响区！
等离子切割发展到现在，可采用的工作气体（工作气体是等离子弧的导电介质，又是携热体，同时还要排除切口中的熔融金属）对等离子弧的切割特性以及切割质量、速度都有明显的影响。
常用的等离子弧工作气体有氩、氢、氮、氧、空气、水蒸气以及某些混合气体。
等离子切割机广泛运用于汽车、机车、压力容器、化工机械、核工业、通用机械、工程机械、钢结构等各行各业。
一、等离子弧切割工艺参数
各种等离子弧切割工艺参数，直接影响切割过程的稳定性、切割质量和效果。
主要切割规范简述如下：
1．空载电压和弧柱电压
等离子切割电源，必须具有足够高的空载电压，才能容易引弧和使等离子弧稳定燃烧。
空载电压一般为120-600V，而弧柱电压一般为空载电压的一半。
提高弧柱电压，能明显地增加等离子弧的功率，因而能提高切割速度和切割更大厚度的金属板材。
弧柱电压往往通过调节气体流量和加大电极
内缩量来达到，但弧柱电压不能超过空载电压的65%，否则会使等离子弧不稳定。
2．切割电流
增加切割电流同样能提高等离子弧的功率，但它受到最大允许电流的限制，否则会使等离子弧柱变粗、割缝宽度增加、电极寿命下降。
3．气体流量
增加气体流量既能提高弧柱电压，又能增强对弧柱的压缩作用而使等离子弧能量更加集中、喷射力更强，因而可提高切割速度和质量。
但气体流量过大，反而会使弧柱变短，损失热量增加，使切割能力减弱，直至使切割过程不能正常进行。
4．电极内缩量
所谓内缩量是指电极到割嘴端面的距离，合适的距离可以使电弧在割嘴内得到良好的压缩，获得能量集中、温度高的等离子弧而进行有效的切割。
距离过大或过小，会使电极严重烧损、割嘴烧坏和切割能力下降。
内缩量一般取8-11mm。
5．割嘴高度
割嘴高度是指割嘴端面至被割工件表面的距离。
该距离一般为4~10mm。
它与电极内缩量一样，距离要合适才能充分发挥等离子弧的切割效率，否则会使切割效率和切割质量下降或使割嘴烧坏。
6．切割速度
以上各种因素直接影响等离子弧的压缩效应，也就是影响等离子弧的温度和能量密度，而等离子弧的高温、高能量决定着切割速度，所以以上的各
种因素均与切割速度有关。
在保证切割质量的前提下，应尽可能的提高切割速度。
这不仅提高生产率，而且能减少被割零件的变形量和割缝区的热影响区域。
若切割速度不合适，其效果相反，而且会使粘渣增加，切割质量下降。
二、优缺点
1、优点：
(1)切割领域宽，可切割所有金属板材；
(2)切割速度快，效率高，切割速度可达10m/min以上；
(3)切割精度比火焰切割高，水下切割无变形，精细等离子切割则精度更高；
2、缺点：
(1)切割20mm以上钢板比较困难，需要很大功率的等离子电源，成本较高；
(2)切割厚板时，切割垂直度差，割口成V型。