决定等离子切割机切割速度的四大因素

发布时间:2018-09-29 12:57          

  很多用户在购买数控等离子切割机时,都听过销售人员介绍其切割速度明显优于火焰切割,一般火焰切割速度上限大概在700MM/MIN,而等离子切割可达到3500-6000MM/MIN,这容易使用户产生这样的误解,即等离子切割无论加工材质是什么、所用配件是什么其切割速度都可以达到3500-6000MM/MIN的上限,但实际情况并非如此。

等离子切割机速度由以下四个因素决定:

一、等离子切割机的型号        此型号一般为等离子切割机输出电流大小,例如40A60A100A200A等(当然一些进口等离子例如德国凯尔贝、美国飞马特等品牌的部分机型并不是以输出电流大小为型号),对于切割电流来说它是最重要的切割工艺参数,直接决定了切割的厚度和速度,即切割能力。造成影响:
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、切割电流增大,电弧能量增加,切割能力提高,切割速度是随之增大;
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、切割电流增大,电弧直径增加,电弧变粗使得切口变宽;
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、切割电流过大使得喷嘴热负荷增大,喷嘴过早地损伤,切割质量自然也下降,甚至无法进行正常割。所以在切割前要根据材料的厚度正确选用切割电流和相应的喷嘴。

二、切割工件的材质

      根据不同的切割材质,切割速度也不同,常见的切割材料:碳钢、不锈钢切割速度较快、铸铁稍慢、其次是铝、最慢的是铜,因为铜和铝比较难切,切割速度比前两种要慢得多,而且同等功率的等离子切割铜和铝材时切割厚度比不锈钢、碳钢要小得多。

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三、切割现场输入电压的大小

   一般工厂电源电压为交流380V,但由于各工厂现场的情况不同,一般电压在365V410V之间波动(当然甚至有的地方相差更大),因此输入电压也是影响切割速度的一个因素。

四、工作气体与流量       工作气体包括切割气体和辅助气体,有些设备还要求起弧气体,通常要根据切割材料的种类,厚度和切割方法来选择合适的工作气体。切割气体既要保证等离子射流的形成,又要保证去除切口中的熔融金属和氧化物。过大的气体流量会带走更多的电弧热量,使得射流的长度变短,导致切割能力下降和电弧不稳;过小的气体流量则使等离子弧失去应有的挺直度而使切割的深度变浅,同时也容易产生挂渣;所以气体流量一定要与切割电流和速度很好的配合。现在的等离子弧切割机大多靠气体压力来控制流量,因为当割炬孔径一定时,控制了气体压力也就控制了流量。切割一定板厚材料所使用的气体压力通常要按照客户提供的数据选择,若有其它的特殊应用时,气体压力需要通过实际切割试验来确定。最常用的工作气体有:氩气、氮气、氧气、空气以及H35、氩-氮混合气体等。
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、氩气在高温时几乎不与任何金属发生反应,氩气等离子弧很稳定。而且所使用的喷嘴与电极有较高的使用寿命。但氩气等离子弧的电压较低,焓值不高,切割能力有限,与空气切割相比其切割的厚度大约会降低25%。另外,在氩气保护环境中,熔化金属的表面张力较大,要比在氮气环境下高出约30%,所以会有较多的挂渣问题。即使使用氩和其它气体的混合气切割也会有粘渣倾向。因此,现已很少单独使用纯氩气进行等离子切割。
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、氢气通常是作为辅助气体与其它气体混和作用,如著名的气体H35(氢气的体积分数为35%,其余为氩气)是等离子弧切割能力最强的气体之一,这主要得利于氢气。由于氢气能显著提高电弧电压,使氢等离子射流有很高的焓值,当与氩气混合使用时,其等离子射流的切割能力大大提高。一般对厚度70mm以上的金属材料,常用氩+氢作为切割气体。若使用水射流对氩+氢气等离子弧进一步压缩,还可获得更高的切割效率。
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、氮气是一种常用的工作气体,在有较高电源电压的条件下,氮气等离子弧有较好的稳定性和比氩气更高的射流能量,即使是切割液态金属粘度大的材料如不锈钢和镍基合金时,切口下缘的挂渣量也很少。氮气可以单独使用,也可以同其它气体混和使用,如自动化切割时经常使用氮气或空气作为工作气体,这两种气体已经成为高速切割碳素钢的标准气体。有时氮气还被用作氧等离子弧切割时的起弧气体。
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、氧气可以提高切割低碳钢材料的速度。使用氧气进行切割时,切割模式与火焰切割很想像,高温高能的等离子弧使得切割速度更快,但是必须配合使用抗高温氧化的电极,同时对电极进行起弧时的防冲击保护,以延长电极的寿命。
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、空气中含有体积分数约78%的氮气,所以利用空气切割所形成的挂渣情况与用氮气切割时很想像;空气中还含有体积分数约21%的氧气,因为氧的存在,用空气的切割低碳钢材料的速度也很高;同时空气也是最经济的工作气体。但单独使用空气切割时,会有挂渣以及切口氧化、增氮等问题,而且电极和喷嘴的寿命较低也会影响工作效率和切割成本。

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