等离子切割工艺参数.ppt

Process Variables,Copyright, 2001 Hypertherm, Inc. These materials cannot be reproduced in any form without the permission of Hypertherm, Inc.,内容提要,电流 切割能力 气体要求 纯度要求 流量 等离子气 - 空气 - 氮气 - 氩气-氢气 - 氧气 屏蔽气（保护） 割炬高度 穿孔高度 切割高度 割炬高度控制 切割速度和弧压,切割质量的识别 最佳切割质量的定义 切割外观 切割参数表 切割方向 切割面现象诊断 挂渣 - 低速挂渣 -高速挂渣 - 上端口挂渣 切割面倾斜 -切割面倾斜问题 - 纠正方法 割缝宽度 后拖线 后拖线的识别 切割圆形,安培 (电流强度),安培 电路中电子流量（每秒钟通过的电子量）的计量单位。 对某一确定厚度的材料, 如切割电流增大，切割速度必须相应提高。 对某一确定厚度的材料, 如加大切割电流，挂渣将会减少。 对某一确定厚度的材料, 选择较低电流切割，通常能获得较好的切面质量以及上口质量。 正常情况下消耗件使用寿命为低电流消耗件高于高电流消耗件，在使用氧气切割时尤其显著。,切割能力,所有等离子切割装置都规定有最大切割厚度和最大穿孔厚度。,气体: 纯度,纯度- 作为基本使用条件，等离子装置使用的气体必须 达到下表所列的要求。否则引起切割质量下降，消耗件使用寿命急剧缩短，并可能造成等离子装置运行不正常等显现。. 氧, 氮, & 氩-氢（H35）:纯度 99.995% 空气: 清洁, 干燥 ，无油 甲烷:纯度 93%,气体: 流量,供气压力 为使等离子装置正常工作，气体控制箱的入口压力/流量有严格要求。 强烈建议选用高可靠性压力调节器，并安装在靠近气体控制箱的入口处。 压力调节器应选高质量（2级），额定压力和额定流量等参数请参阅等离子电弧切割装置手册。 操作者要经常注意监视，及时了解压力和流量是否能满足要求。,气体: 选择,需求考虑的因素 切割材料的材质 软钢 不锈钢 铝 其它 期望达到的切割质量,气体: 等离子气,等离子气 又称作切割气，是排出喷嘴孔的被电离的气体。 空气 氧气 氮气 氩-氢,等离子气是用于切割材料的气（切割气）,等离子气: 空气,优点 经济性佳（成本低）。 容易获得。 切割碳钢效果较好。 缺点 在切割表面上会产生金属特性变化 (如碳钢则表现为可焊性, 可塑性, 以及可切削性等变化)。 消耗件使用寿命尚可接受。 挂渣增多，表面氮化。,等离子气: 氮气,优点 切割铝合金和不锈钢能获得最佳切割质量 (结合应用水射流切割技术)。 上佳的消耗件使用寿命。 缺点 在切割表面上会产生金属特性变化 (如碳钢则表现为可焊性, 可塑性, 以及可切削性等变化)。 切割碳钢挂渣增多，表面氮化。,等离子气: 氩-氢,优点 主要用来切割厚度在 1/4”以上的不锈钢。 获得平整和光亮的切割表面。 一般在大电流切割时采用 (切割电流到 1000 安培 切割厚度到 6”)。 上佳的消耗件使用寿命。 切割不锈钢从3/8“ 到2” ，应用双气切割使切割质量得到改善。 缺点 由于气体成本增加而使运行成本升高。 切割铝合金时表面粗糙。,等离子气: 氧气,优点 切割低碳钢的最佳选择。 切割速度提高 切割面质量特佳。 (切口清晰，表面平整，几乎无挂渣)。 缺点 运行成本增加 (气体和消耗件成本增加 )。,气体: 屏蔽（保护）气,第二种气体参与等离子切割过程。 围绕等离子弧，并使之进一步向核心压缩。 进一步帮助割嘴冷却。 在切割面周围形成一个小气候，使其与氧气隔离。 保护气种类的选择取决与等离子气。,屏蔽气是用来将切割区域与大气隔离，使获得的切割面更清洁。,穿孔高度即指穿孔时割炬到被切割板材表面的初始距离。 切割高度是指切割时割炬到被切割板材表面要保持的距离。,割炬高度: 穿孔高度和切割高度,电弧电压高度控制,弧压高度控制监控高度控制器电路电压，并对其作相应的调控。 割炬高度影响切割面垂直度以及其它切割质量。 弧压高度控制是使割炬在不平整的板材上与工件保持恒定的距离（高度）。,切割速度为何会变: 在进/出拐角处时。 在切割的起/终点处。 在切割圆弧或类似形状时。 在这些地方会形成挂渣。 割炬在速度变化时的反映: 速度减小，割炬下沉。 速度增大，割炬上升。 在速度减小时，割炬高度控制必须关闭，需要CNC发出割炬高度控制关闭信号。,切割速度和电弧电压,如切割速度增加，弧压就要减小。反之也一样。,切割速度合适,切割电流所对应的最佳切割厚度应选择切割参数表的中间段。 切割速度准确; arc lagging slightly 切割高度准确; voltage dialed in,除了用氧气切割低碳钢，其他材料切割面后拖线的形状不能很好地反映切割速度快慢。 要综合考察切割面的倾斜角度，挂渣程度等切割外观以及表面平整度或粗糙度。以便确定切割速度正确与否。切割表面内凹 可能是切割高度过低或者是消耗件使用过度。 切割表面外凸 可能是切割高度过高或者是消耗件使用过度。,切割表面之外观,切割参数表提供了切割所必要的参数。 气体流量必须按照切割参数表来进行调整。 除非有特殊提示要求作额外调整来改善切割质量。 有必要对切割速度，割炬高度和弧压设定等参数作适当微调，以便获得最佳切割效果。 开始切割前和更换消耗件之后必须吹气1分钟以上。,切割参数表的应用,顺时针: 切割工件外边。 逆时针: 切割工件内孔。,切割方向,Click here to view animation,外观现象诊断: 挂渣,挂渣就是没有完全从割缝中吹掉的被切割材料。 表现为3种形式： 高速挂渣: 小硬珠状。 低速挂渣: 大泡状，集结于割缝底部。 上口熔渣: 在切割面上口呈轻微积渣。,速度偏低形成的挂渣,造成原因: 电流过大 速度过慢 切割高度偏低,解决方法: 使用更小规格的割嘴 提高速度 调高弧压,球状挂渣，堆积量大。能大块去除，且容易去除 。,造成原因: 割嘴损坏 电流过小 速度过快 切割高度偏高,速度偏高形成的挂渣,解决方法: 更换割嘴 使用更大规格的割嘴 减小速度 降低弧压,挂渣呈细卷状，且难于去除。,上端熔渣在割缝两边均可见，通常上端熔渣仅存在于空气等离子切割。 逐步减小弧压（最多不超过5V），直到上端熔渣消失。,上端熔渣 (Spatter),后拖线 后拖线就是切割时在切割表面留下的纹波。等离子源输出的电流纹波越小，切割表面就越平整。纹波的形状取决于切割方法，如速度合适，采用氮气或氩-氢气切割纹波呈15左右倾斜略弯曲状，采用氧气切割纹波几乎垂直。,后拖线,后拖线垂直表明切割速度太慢。 后拖线后拖量过大表明切割速度太快。 一般后拖线倾斜10-15时表明切割速度合适。,速度正确,速度过低,速度过高,后拖线的识别,采用比较后拖线的方法来确定切割速度是上佳之选。,切割面斜角,切割面斜角是切割面相对于垂直线之间的夹角。如果切割绝对直，那么应该达到0夹角。 标准的夹角在一个矩型的四边应该达到4。 切割高度高 = +切割面斜角 切割高度低 = -切割面斜角,切割面斜角问题,切割面斜角过大 喷嘴已损坏。 割炬与被切割材料表面不垂直。 切割方向错。（与涡流环方向不符） 切割电流过高/过低。 切割高度过高/过低。 切割速度过快/过慢。,切割面斜角,割炬高度对切割面斜角的影响效果。,与氮气切割相比，氧气切割所获得效果是工件四周棱角分明，挂渣极少。 氧气等离子切割所获得的工件相对而言，其切割面更清洁，切割面的可焊接性；成型性和易加工性更佳。,切割面斜角 氧气与氮气,外观现象诊断: 割缝宽度,割缝是在切割过程中形成的空间（或者说是被去除的材料）。 割缝宽度对于工件尺寸精度至关重要。 割缝宽度= 1.5-2.0 x 割嘴孔径 速度越慢=割缝越宽 电流越大=割缝越宽,规则-切割内孔时其直径必须大于被切割材料厚度的二倍。 切割较小内孔时会形成锥形孔。,圆孔切割之规定,