數控等離子切割機切割割縫質(zhì)量評估  

    數控等離子切割機加工工作原理是對金屬材料的熱處理形成切割效果，在衡量等離子切割質(zhì)量效果的相關(guān)參數指標中，切割割縫大小是一項關(guān)鍵參數，本文將由武漢薪火智能技術(shù)部整理，要點(diǎn)就數控等離子切割機的切割割縫質(zhì)量評估相關(guān)問(wèn)題予以說(shuō)明。  

    一、數控等離子切割機切割割縫工藝要求  

    等離子切割是利用等離子弧貫穿材料面達到切割效果，考慮到等離子弧的形狀及材料貫穿步驟，等離子弧往往自切口的上部較下部切去較多的金屬，使切口端面稍微傾斜，上部邊緣一般呈方形，但有時(shí)稍呈圓形。這里可能會(huì )導致的問(wèn)題是切割束流造成的兩個(gè)切割面在切口上緣的距離。在切口上緣熔化的情況下，緊靠熔化層下兩切割面的距離出現異常。  

    切割面平面度是指所測部位切割面上的較高點(diǎn)和較低點(diǎn)、按切割面傾角方向所作兩條平行線(xiàn)的間距。一般來(lái)說(shuō)，使用數控等離子切割機加工，其割縫寬度與切割材料的厚度有一定的關(guān)系，但不少企業(yè)加工的情況來(lái)看，割縫寬度多有超出這個(gè)范圍進(jìn)而嚴重影響了切割質(zhì)量，以武漢薪火智能多年研發(fā)生產(chǎn)經(jīng)驗來(lái)看，等離子弧切割的切口寬度比氧-乙炔切割的切口寬度寬1.5～2倍，隨板厚增加，切口寬度也增加。對板厚在25mm以下的不銹鋼或鋁，可用小電流等離子弧切割，切口的平直度是很高的，特別是切割厚度8mm以下的板材，可以切出小的棱角，甚至不需加工就可直接進(jìn)行焊接，這是大電流等離子弧切割難以得到的。這對薄板不規則曲線(xiàn)下料和切割非規則孔提供了方便。  

    等離子弧切口表面存在約0.25～3.80mm厚的熔化層，但切口表面化學(xué)成分沒(méi)有改變。如切割含Mg5％的鋁合金時(shí)，雖有0.25mm厚的熔化層，但成分未變，也未出現有氧化物。若用切割表面直接進(jìn)行焊接也可以得到致密的焊縫。切割不銹鋼時(shí)，由于受熱區很快通過(guò)649℃的臨界溫度，使碳化鉻不會(huì )沿晶界析出。因此，用等離子弧切割不銹鋼是不會(huì )影響它的耐腐蝕性的。  

    二、數控等離子切割機切口質(zhì)量標準  

    在多種切割方式中，等離子切割比一般氣割具有更廣的切割范圍和更高的效率。這促使等離子切割技術(shù)從手工或半自動(dòng)逐步向數控方向發(fā)展，并成為數控切割技術(shù)發(fā)展的主要方向之一。隨著(zhù)近年來(lái)數控等離子切割技術(shù)的完善，國內已有不少廠(chǎng)家開(kāi)始自行研制生產(chǎn)數控等離子切割設備，但就實(shí)際應用來(lái)說(shuō)，其質(zhì)量還是有高有低，具體反應在切割質(zhì)量上，其切口光潔度、割面平整以及割縫寬度、切割誤差等都會(huì )有不同。  

    一臺高質(zhì)量的數控等離子切割機所加工出來(lái)的切口應具有寬度窄，切口橫斷面呈矩形，切口表面光潔，無(wú)熔渣或掛渣，切口表面硬度應不妨礙切后的機加工等特點(diǎn)。  

    我們在衡量切口質(zhì)量時(shí)，也主要以切口寬度、切口垂直度、切口表面粗糙度、切紋高層度、切口底部熔瘤及切口熱影響區硬度和寬度來(lái)評定。等離子弧切口的表面質(zhì)量介于氧-乙炔切割和帶鋸切割之間，當板厚在100mm以上時(shí)，因較低的切割速度下熔化較多的金屬，往往形成粗糙的切口。  

    三、數控等離子切割機割縫控制技巧  

    在采用熱切割加工方式時(shí)，很常見(jiàn)的一個(gè)問(wèn)題即是切割面溶渣，也就是我們將要談到的切割平面度問(wèn)題。就數控等離子切割機來(lái)說(shuō)，依然存在類(lèi)似情況，同時(shí)考慮到目前數控等離子切割機主要用于不銹鋼等特殊材質(zhì)材料切割加工，其溶渣處理相比碳板來(lái)說(shuō)更為困難，這對一些精加工企業(yè)或希望減少二次加工的用戶(hù)來(lái)說(shuō)，如何降低溶渣殘余、提高切割平面度質(zhì)量，相信是很多企業(yè)關(guān)注的問(wèn)題。  

    從字面意義理解，所謂切割面平面度是指所測部位切割面上的較高點(diǎn)和較低點(diǎn)、按切割面傾角方向所作兩條平行線(xiàn)的間距。  

    一般來(lái)說(shuō)，使用數控等離子切割機加工后的切割面約存在約0.25～3.80mm厚的熔化層，此厚度的溶渣殘余化學(xué)成分是和材料本身一致的，包括切口表面的化學(xué)成分也沒(méi)有改變。例如我們在切割加工含鎂的鋁合金時(shí)，假如鎂金屬含量在5%，在對溶渣殘余分析后，其成份中鎂含量將維持不變，即使溶渣殘余厚度達到0.25mm，也未出現有氧化物。若用切割表面直接進(jìn)行焊接也可以得到致密的焊縫。切割不銹鋼時(shí)，由于受熱區很快通過(guò)649℃的臨界溫度，使碳化鉻不會(huì )沿晶界析出。因此，用等離子弧切割不銹鋼是不會(huì )影響它的耐腐蝕性的。換句話(huà)來(lái)說(shuō)，在可允許范圍的溶渣殘余并不影響切割料的物理特性，只是為降低溶渣厚度，通過(guò)調節數控等離子切割機的工作氣體氣壓以及割炬行走速度就可以達到。