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数控火焰切割应注意的问题
作者:武汉拓晟  来源:本站  发表时间:2010/9/15 10:55:16  点击:4670

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  火焰切割精度是指被切割机完的工件几何尺寸与其图纸尺寸对比的误差关系,切割质量是指工件切割断面的表面粗糙度、切口上边缘的熔化塌边程度、切口下边缘是否有挂渣和割缝宽度的均匀性等。

  一、影响钢板火焰切割质量的三个基本要素(气体、切割速度、割嘴  高度)
1。气体
 (1)氧气 氧气是可燃气体燃烧时所必须的。以便为达到刚才的点燃温度提供所需的能量;另外,氧气是刚才被预热达到燃点后进行燃烧所必须的。
切割钢材所用氧气必须要有较高的纯度,一般要求再99.5%以上,一些先进国家的工业标准要求氧气纯度再99.7%以上。
气体压力的稳定性对工件的切割质量也是至关重要的。
一般情况下,可按如下参数操作:
切割氧压力7~8kg/cm2;
乙炔压力>0.3kg/cm2;
预热氧压力3~4kg/cm2。
(2)可燃性气体火焰切割中,常用的可燃性气体有乙炔、煤气、天然气、丙烷等,国外有些厂家还是用MAPP,即:甲烷+乙烷+丙烷。
      一般来说,燃烧速度快、燃烧值高的气体适用于薄板切割;燃烧值低、燃烧速度缓慢的可燃性气体更适用于厚度切割,尤其是厚度在200mm以上的钢板,如采用媒体或天然气进行切割,将会得到理想的切割质量,只是切割速度会稍微降低一些。
(3)火焰的调整 通过调整氧气和乙炔的比例可以得到三种切割火焰:中性焰(即正常焰),氧化焰,还原焰。
 
  正常火焰的特征是在其还原区没有自由氧和活性炭,有三个明显的区域,焰芯有鲜明的轮廓(接近于圆柱形)。焰芯的成分是乙炔和氧气,其末端呈均匀的圆形和光亮的外壳。外壳有赤热的碳质点组成。焰芯温度达1000℃。还原区处于焰芯之外,与焰芯的明显区别是它的亮度较暗。还原区有乙炔未完全燃烧的产物——一氧化碳和氢组成,还原区的温度可达3000℃左右。外焰即完全燃烧区,位于还原区之外,它由二氧化碳和水蒸气、氮气组成,其温度再1200~2500℃之间变化。
氧化焰是在氧气过剩的情况下产生的,其焰芯呈圆锥形,长度明显的缩短,轮廓也不清楚,亮度是暗淡的;同样,还原区和外焰也缩短了,火焰呈紫蓝色,燃烧时伴有响声,响声大小与氧气的压力有关,氧化焰的温度高于正常焰。如果使用氧化焰进行切割,将会使切割质量明显地恶化。
  还原眼实在乙炔过剩的情况下产生的,其焰芯没有明显的轮廓,其焰芯的末端有绿色的边缘,按照这绿色的边缘来判断有过剩的乙炔;还原区异常的明亮,几乎和焰芯混为一体;外焰呈黄色,当乙炔过剩太多时,开始冒黑烟,这是因为在或严重乙炔燃烧缺乏必须的氧气造成的。
预热火焰的能量大小与切割速度、切口质量关系相当密切。随着被切工件板厚的增大和切割速度的加快,火焰的能量也应随之增强,但又不能太强,尤其在割厚板时,金属燃烧产生的反应热增大,加强了对切割点前沿的预热能力,这时过强的预热火焰将使切口上边缘严重熔化塌边。太弱的预热火焰,又会使钢板得不到足够的能量,逼使减低切割速度,甚至造成切割过程中断。所以说预热火焰的强弱与切割速度的关系是相互制约的。
  一般来说,切割200mm一下的钢板使用中性焰可以获得较好的切割质量。在切割大厚度钢板时应使用还原焰预热切割,因为还原元的而火焰比较长,火焰的长度应至少是板厚的1.2倍以上。

2.切割速度
  钢板的切割速度是与钢材在氧气中的燃烧速度相对应的。在实际生产中,应根据所用割嘴的性能参数、气体种类及纯度、钢板材质及厚度来调整切割速度。切割速度直接影响到切割过程的稳定性和切割断面质量。如果想人为地调高切割速度来提高生产效率和用减速切割速度来最佳的改善断面质量,那是办不到的,只能使切割断面质量变差。过快的切割速度会使切割断面出现凹陷和挂渣等质量缺陷,严重的有可能造成切割终端;过慢的切割速度会使切口上边缘熔化塌边、下边缘产生圆角、切割断面下半部分出现水冲状的深沟凹坑等等。
通过观察熔渣从切口喷出的特点,可调整到合适的切割速度。
在正常的火焰切割过程中,切割氧流相对垂直的割炬来说稍微片后一个角度,其对应的偏移叫后拖量。速度过低时,后有后托量,工件下面割口处的火花束向切割方向偏移。如提高割炬的运行速度,火花束就会向相反的方向偏移,当火花束与切割氧流平行时,就认为该切割速度正常。速度过高时,火花束明显后偏。

3割嘴与被切工件表面高度
  在钢板火焰切割过程中,割嘴到被切工件表面的告诉是决定切口质量和切割速度的主要因素之一。不同的厚度的钢板,使用不同参数的
同时割嘴,应调整相应的高度。为保证获得高质量的切口,割嘴到被割工件表面的高度,在整个切割过程中必须保持基本一致。

 

二、切割引线
  为保证工件质量,一般不在工作轮廓上直接安排穿透点(即打火点),而是使其离开弓箭一段距离,经过一段切割线后再进入工件轮廓,这段线通常称之为切割引线或引入线。引入线的长度由材料的厚度和所采用的切割方法来确定,一般来讲,引线的长度随厚度增加而加长。
引入线的安排应注意如下几点:
1.引入线在不影响穿孔和切割的情况下,应尽可能的短,其引入方向应  与切割机运行方向尽可能一致。在穿孔时飞溅的熔渣应不飞向切割机,而是向切割机启动运行的反方向飞去。
2.引入线在切割工件内腔时的安排
(1)直引线。在实际且各种,直引线最为常用,但在切割起、终点处容易遗留一个凹痕和小尾巴。
内腔是方形时,引线一般从某一角切入,圆形内腔一般没什么要求。
(2)圆引线。如果要求较高质量的切割接点,最好使用圆弧引线,
(3)引线在切割工件外形时的安排
在切割外形时,一般采用直引线。
(4)设计引入线,还应尽可能减少材料浪费,有时需配合套料来考虑。

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