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    數控等離子切割機的電弧電壓選擇

    文章作者:admin發布時間:2021-01-25 08:55瀏覽次數:

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           一般認為電源正常輸出電壓即為切割電壓。數控火焰切割機通常有較高的空載電壓和工作電壓,在使用電離能高的氣體如氮氣、氫氣或空氣時,穩定等離子弧所需的電壓會更高。當電流一定時,電壓的提高以為著電弧焓值的提高和切割能力的提高。如果在焓值提高的同時,減小射流的直徑并加大氣體的流速,往往可以獲得更快的切割速度和切割質量。

    1、氧氣可以提高切割低碳鋼材料的速度。使用氧氣進行切割時,切割模式與火焰切割很相像,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,同時對電極進行起弧時的防沖擊保護,以延長電極的壽命。

    2、氫氣通常是作為輔助氣體與其他氣體混合作用,如著名的氣體H35(氫氣的體積分數為35%,其余為氬氣)是等離子弧切割能力的最強氣體之一,這主要得利于氫氣。由于氫氣能顯著提高電弧電壓,使氫等離子射流有很高的焓值,當與氫氣混合使用時,其等離子射流的切割能力大大提高。一般對厚度70mm以上的金屬材料,常用氬+氫作為切割氣體。若使用水射流對氬+氫氣等離子弧進一步壓縮,還可獲得更高的切割效率。

    3、空氣中含有體積分數約78%的氮氣,所以利用空氣切割所形成的掛渣情況與氮氣切割時很相像;空氣中還還有體積分數約21%的氧氣,因為氧的存在,用空氣的切割低碳鋼材料的速度也很高;同時空氣也是最經濟地工作氣體。但單獨使用空氣切割時,會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影響工作效率和切割成本。由于等離子弧切割一般使用恒流或陡將外特征的電源,噴嘴高度增加后,電流變化很小,但會使弧長增加并導致電弧電壓增大,從而使電弧功率提高;但同時也會使保羅在環境中弧長增長,弧柱損失的能量增多。在兩個因素綜合綜合作用的情況下,前者的作用往往完全被后者所抵消,反而會使有效地切割能量減小,致使切割能力降低。通常表現是切割射流的吹力減弱,切口下部殘留的熔渣增多,上部邊緣過熔而出現圓角等。另外,從等離子射流的形態方面考慮,射流直徑在離開槍口是向外膨脹的,噴嘴高度的增加必然引起切口寬度加大。所以,選用盡量小的噴嘴高度對提高切割速度和切割質量都是有益的,但是,噴嘴高度過低時可能會引起雙弧現象。采用陶瓷外噴嘴可以將噴嘴高度設為零,即噴口端面直接接觸被切割表面,可以獲得很好的效果。

    4、氮氣是一種常用的工作氣體,在有較高電源電壓的條件下,氮氣等離子弧有較好的穩定性和比氬氣更高的射流能量,即使是切割液態金屬粘度大的材料如不銹鋼和鎳基合金時,切口下緣的掛渣量也很少。氮氣可以單獨使用,也可以同其它氣體混和使用,如自動化切割時經常使用氮氣或空氣作為工作氣體,這兩種氣體已經成為高速切割碳素鋼的標準氣體。有時氮氣還被用作氧等離子弧切割時的起弧氣體。
    5、氬氣在高溫時幾乎不與任何金屬發生反應,氬氣數控等離子切割機很穩定。而且所使用的噴嘴與電極有較高的使用壽命。但氬氣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降低25%。另外,在氬氣保護環境中,熔化金屬的表面張力較大,要比在氮氣環境下高出約30%,所以會有較多的掛渣問題。即使使用氬和其它氣體的混合氣切割也會有粘渣傾向。因此,現已很少單獨使用純氬氣進行等離子切割。

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