常用等离子切割方法及其工艺特性(精)
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。
等离子切割的原理及特点
等离子切割的原理及特点(1)原理及特点1）原理等离子弧切割是利用等离子弧的热实现切割的方法,切割时等离子弧将件熔化,并借等离子流的神击力将熔化金属排除,从而形成割缝。
2)特点(A)可切割任何黑色金属、有色金属,(B)采用非转移型弧,可割非金属材料及混凝土,耐火码等(C）由于等离子弧量高度集中,所以切制速度快,生产率高,(D)切口光洁,平整,并且切口,热影响区小,变形小,切测质量好(2)电源工作气体及电极1)电源要求具有陡降外特性的直流电源,并且空载电压在150400V之间2)工作气体主要有氮气,及混合气体(氮气+氢气、氩气+氢气及氩气,氮气等),其中氩气与氮气的混合气体切割效果最佳3)电极材料当等离子气为氩气或其他情性气体时,可采用钍钨极或铈钨极;等离子气为氮或氧化性强的气体时,可采用锆电极,(3)工艺参数1切割电流及电压切割电流和电压决定着等离子弧的功率,等离子弧功率大,所以切割厚度也大,用增加切割电压来提高切割厚度，效果比增加切割电流要好。
2）等离子气种类与流量主要根据切割厚度来选择，见表6-6编辑搜图请点击输入图片描述（最多18字）适当增加等离子气流量,可提高切割厚度和质量,但流量过大,冷却气流会带走大量的热量,使切割能力下降,等离子弧不稳定,3)切割速度在功率不变的情况下,适当提高切割速度可使切口变窄,热影响区减小,切割速度过快,会造成割不透4)喷嘴距焊件的距离一般距离为7-10mm,距离过大会降低切能力,过小则易烧坏喷嘴4)“双弧”现象所谓“双弧”,是在使用转移型等离子弧时出现的一种破坏电弧燃烧稳定性的现象。
这时除已存在的等离子弧外,又在工件和喷嘴之间产生电弧,如图6-19所示,出现双弧时会破坏切割或焊接工艺的正常进行,严重时会造成喷嘴烧损,产生双弧的原因除与喷嘴的结构尺寸有关外,还与切割工艺参数的选择是否正确有关。
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。
等离子切割方案
等离子切割方案介绍等离子切割技术是一种常见的切割工艺，它利用等离子体的高温和高能量来实现对金属材料的切割。
本文将介绍等离子切割技术的原理、设备和应用，并探讨其优势和局限性。
原理等离子切割是利用气体离子熔解材料的工艺。
在等离子体切割过程中，高频电压或者直流电弧在电极间形成等离子体，将切割区域加热至高温，使金属材料部分熔化并蒸发。
同时，气体喷嘴会向切割区域供应气体，气体经加热被分解成等离子气体，这些等离子气体在高能量下与材料相互作用，将其熔化并吹散，实现切割。
设备等离子切割设备主要由电源、气体供应系统、切割枪和控制系统组成。
其中，电源提供切割所需的高频电压或直流电弧；气体供应系统负责向切割区域提供气体；切割枪将电能转化为等离子体，并将其引导到切割区域；控制系统用于调整切割参数和监控切割过程。
应用领域等离子切割技术在多个领域有广泛应用。
以下是一些常见的应用领域：1. 金属加工在金属加工领域，等离子切割可用于各种金属材料的切割，包括钢铁、铝、不锈钢等。
等离子切割可以实现高效、精确的切割，适用于各种形状和厚度的金属材料。
2. 汽车制造汽车制造过程中需要对金属板材进行切割和加工，以制造车身和零部件。
等离子切割技术在汽车制造中起到了重要的作用，能够高效地切割金属板材，提高生产效率。
3. 造船造船行业也是等离子切割技术的重要应用领域之一。
船体结构一般由大量的金属板材拼接而成，等离子切割技术可以高效地完成对板材的切割和加工，保证船体结构的质量和精度。
4. 金属零件加工除了汽车制造和造船领域，等离子切割技术还广泛应用于金属零件加工。
无论是工业零部件还是家用电器的金属外壳，等离子切割都可以提供高效、精确的切割方案。
优势与局限性等离子切割技术具有以下优势：•高效：等离子切割速度快，可以大大缩短切割周期。
•精确：切割精度高，能够满足复杂形状的切割需求。
•适用性广：等离子切割适用于多种金属材料和厚度范围。
•自动化程度高：等离子切割设备能够实现自动化操作，提高生产效率。
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。
等离子切割的工作原理及操作要领
等离子切割的工作原理及操作要领一、等离子切割的原理：等离子弧切割是利用等离子弧的热能，实现切割的方法。
切割时等离子弧将割件熔化，并借压缩空气的冲击力将熔化金属排除，从而形成割缝，实现切割。
二、特点：1、可切割任何黑色金属、有色金属。
2、采用转移型弧，可切割非金属材料及混凝土、耐火砖等。
3、由于等离子弧能量高度集中，所以切割速度快，生产率高。
4、切口光洁、平整，并且切口窄，变形小，切割质量好。
我厂现使用的等离子切割机是江苏武进科技实验厂生产的G100 60—C型.最大切割厚为32mm,电源种类是直流三相四线制,有两档切割厚度选择:0-18mm、16-32mm。
所使用的气源种类为压缩空气，工作压力0.5-0.7Mpa。
等离子弧切割设备主要由切割电源控制箱，割炬、气路系统等组成。
如果是自动切割系统，还应有自动切割小车。
三、操作要领：1、接通电源后，要检查散热风扇的旋向是否与箭头所示方向一致。
2、打开空压机，检查气源管路是否畅通，气源压力是否达到额定值。
3、将切割按钮打到试气一侧，检查割炬是否有气流等，指示灯由红灯转为绿灯时方可正常工作。
4、根据工件的厚度，选择相应的切割按钮。
5、检查割炬是否完好，接地线与工件是否接触牢固，割嘴喷头是否正常。
6、在功率不变的情况下，适当提高切割速度可使切口变窄，热影响区减少，但切割速度过快，会造成割不透。
7、喷嘴距割件距离，一般为7-10mm，距离过大会降低切割能力，过小易烧坏喷嘴。
四、常见故障及排除：五、安全注意事项：采用等离子弧切割金属时，因电源空载电压较高，应注意以下几点：1、切割机必须可靠接地；2、电缆接头必须拧紧；3、经常注意电缆绝缘情况，如有损坏应及时修理；4、切割时，注意气路工作情况，防止损坏割炬；5、切割机安放通风良好的场所；6、切割机空载电压高，电焊工必须注意安全，电源一定要接地，割炬的手把绝缘一定要可靠7、等离子弧切割时，弧光及紫外线比焊接时强烈，对皮肤及眼睛均有伤害，所以必须做好防护工作。
等离子弧切割
等离子弧切割
等离子弧切割是一种常用的金属切割方法，利用弧电流和高温等离子弧来加热和融化金属，然后使用气体喷嘴将融化的金属吹散，从而实现切割的目的。
等离子弧切割的基本原理是利用电弧放电产生高温等离子弧，通过将电弧聚焦在工件上，使工件表面的金属迅速加热到熔点以上，同时使用高速喷出的氧气或氮气吹散被加热的金属，形成切割口。
等离子弧切割通常包括以下几个主要的步骤：
1.弧起弧压：通过适当的电流和电压设置，在切割机上产生一定弧压和电弧能量，使电弧从电极中产生，并引导至工件表面。
2.弧焦点调节：通过调整等离子弧焦点位置和聚焦长度，控制等离子弧的形状和聚焦强度，从而实现切割焦点的调整。
3.切割速度控制：控制切割机的移动速度，使等离子弧在工件表面保持稳定的切割速度，以达到理想的切割效果。
4.气体喷嘴调节：通过调整气体喷嘴的气体流量和喷嘴形状，控制气体吹散的速度和方向，以便有效地将融化的金属吹散。
等离子弧切割具有以下特点和优势：
1.快速高效：等离子弧切割速度快，能够在较短时间内完成大量的切割任务。
2.切割质量好：等离子弧切割切口平整，切割面光滑，几乎没有热影响区和变形。
3.适用广泛：等离子弧切割可用于切割各种金属材料，包括钢、铝、铜等。
4.切割厚度大：等离子弧切割可以切割较厚的金属材料，可以达到几十毫米甚至更厚的切割厚度。
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常用等离子切割方法及其工艺特性
1. 1 等离子空气切割法
等离子空气切割法以干燥的压缩空气作为加工气体,主要用于切割碳钢,也可用于切割不锈
钢和铝。
由于空气主要由氮气和氧气组成,切割碳钢时,切口中的氧与铁的放热反应提供了附加的
热量,同时生成表面张力低、流动性好的FeO 熔渣,改善了切口中熔融金属的流动性,因此不但切割速度较快,而且切割面较光洁,切口下缘基本不粘渣,切割面斜角较小。
切割不锈钢和铝时,氧与不锈钢中的铬和铝起反应,其切割面较粗糙,一般对切割表面质量要求较高时不采用这种加工方
法。
等离子空气切割法主要存在如下缺点:
a . 切割面上附有氮化层,焊接时焊缝中会产生气孔。
因此用于焊接的切割边,需用砂轮打磨,去除氮化层。
b. 由于存在氧化作用,电极和喷嘴易损耗, 使用寿命较短。
由于压缩空气的成本较低,这种切割方法在大批量的非焊接碳钢板的切割中使用较为广泛。
不同
电流强度下,等离子空气切割碳钢时常用板厚和切割速度之间的关系如图 1 所示。
图1 等离子空气切割碳钢
1. 2 等离子氧气切割法
等离子氧气切割法以氧气作为工作气体,主要用于切割碳钢、铝。
氧的离解热高、携热性好,粒子复合时的放热量大,投入切割的热量多,因此可获得较高的切割速度。
在加工碳钢时,因切割过程中的铁2氧反应提供了大量的附加热量,促进了切割速度的进一步提高。
与等离子空气切割法相比,等离子氧气切割法在切割碳钢时有以下优点:
a . 切割速度更快;
b. 切割面更光洁,呈金属光泽,尤其是无氮化层,切割后可直接用于焊接;
c. 切口下缘不粘渣;
d. 切割变形小,精度高。
等离子氧气切割法也存在如下缺点:
a . 因氧化作用强,电极损耗更快,使用寿命短;
b. 切割面斜角较大。
不同电流强度下,等离子氧气切割碳钢和铝时常用板厚和切割速度之间的关系如图 2 和图3所示。
图2 等离子氧气切割碳钢
图3 等离子氧气切割铝
113 等离子氮气切割法
等离子氮气切割法以氮气作为工作气体,主要用于切割不锈钢。
氮的导热和携热性能较好,弧柱也较长,因此具有较好的切割能力。
但切割的表面质量不是很好,且切割面有氮化物。
相对氧气而言,氮气的价格较低,因此这种切割方法一般只用于对切割表面质量要求不高且不直接用于焊
接的不锈钢下料。
不同电流强度下,等离子氮气切割不锈钢时常用板厚和切割速度之间的关系如图 4 所示。
图4 等离子氮气切割不锈钢
1. 4 等离子氩2氢气切割法
等离子氩2氢气切割法以Ar 和H2 的混合气体作为工作气体,主要用于切割不锈钢和铝。
Ar易电离,可形成稳定的等离子弧,加之原子量大,等离子流的动量也大。
而H2 的导热性好,电离粒子复合时放热量高。
两者相结合能形成稳定、能量密度高、弧柱长的等离子弧,切割能力强,切口宽度和切割面斜角较小,切口光洁,切割中产生的氮氧化物较少,是等离子切割中切割质量较好的一种方法。
但这种切割方法使用混合气体作为工作气体,须增加一混合装置,才能使Ar 和H2 很好地混合在一起。
由于氩气和氢气的价格较高,且氢气为危险气体,所以这种切割方法主要用于切割其他等离
子切割无法加工的、对切口要求较高的较厚不锈钢和铝工件,且使用环境符合安全要求的情况下。
不同电流强度下,等离子氩2氢气切割不锈钢、铝时常用板厚和切割速度之间的关系如图5、图6所示。
图5 等离子氩2氢气切割不锈钢
图6 等离子氩2氢气切割铝
1. 5 等离子氮气水涡流切割法
等离子氮气水涡流切割法以氮气作为工作气体,主要用于切割不锈钢和铝。
工作气体通过涡
流环形成涡旋气流,使等离子流也以涡旋方式射向工件,从而可获得一个斜角极小的切割边。
在工作气体的周围,是经过处理的高压水流,使电弧能量密度大大提高,形成了温度极高、挺度好及流速大的等离子弧。
另外,部分水离解成H2 和O2 ,对切割过程也有一定的促进作用。
与其他等离子
切割方法相比,等离子氮气水涡流切割法具有以下特点:
a . 切割速度快;
b. 切割质量好,切口宽度小,切割面光洁、斜角极小,切口下缘不粘渣;
c. 切割变形很小,精度高;
d. 喷嘴寿命长;
e . 适合水下加工,基本无烟尘和弧光,噪声低。
不同电流强度下,等离子氮气水涡流切割不锈钢常用板厚和切割速度之间的关系如图7、图8所示。
图7 等离子氮气水涡流切割不锈钢
图8 等离子氮气水涡流切割铝
2 切割不同材料时等离子切割方法的选用
由上述可知,对于不同的切割材料及切割要求,有多种等离子切割方法可以选用。
笔者从切割速度、切割质量、切割变形、操作成本等方面对切割不锈钢、铝和碳钢时常用等离子切割方法进
行比较,具体操作时可根据不同的切割要求选用合适的切割方法。
2. 1 不锈钢
几种常用不锈钢材料切割方法见表 1 ,切割速度比较如图9 所示。
图9 不锈钢切割速度比较(电流90A) 2. 2 铝
几种常用铝材料切割方法见表 2 ,切割速度比较如图10 所示。
图10 铝切割速度比较(电流90A) 2. 3 碳钢
几种常用碳钢材料切割方法见表 3 ,切割速度比较如图11 所示。
图11 碳钢切割速度比较(电流90A)。