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1、1如何使用等离子弧切割马永超（TDI 维修车间）摘要：了解手工等离子弧切割知识，知道等离子弧切割的多用性以及设备的选用。关键词：等离子弧切割；应用指导；1954 年，等离子弧切割发明于硬质合金联会实验室，现在那里已是ESAB 焊割设备产品制造分部。当时,年轻的科学家罗伯特乔治发现,迫使气体保护下的钨极电弧通过小孔集中,弧的温度和密度会大大增加,这一过程类似于光束通过透镜聚集。当相当高速的气流通过这种聚焦弧时,就能用其切割金属。弧极高的温度熔化金属,同时高密度气流吹去切口的熔化粘渣,分离被切割体。由于弧中气体处于超热离态称为等离子体。这一过程便称为等离子弧切割。一、手工等离子弧切割知识手工等离子
2、弧切割的电流输出范围为 15300A；切割厚度为6.4101.6MM。一般采用的手工用设备有两种：一二名操作者就能搬动的便携式；底部有轮子，可人工滚动的大型设备。这些设备大多采用普通压缩空气为等离子弧切割气体，这种空气不会过湿、很脏或油污。还可以采用其他压缩气体如氮气或氩气，来完成对特定的有色金属的切割。如果等离子弧设备类型适应于切割要求，切割速度就相当快，因此降低和限制了工件的热变形。割边质量取决于所用设备的特性、所切割材料及操作者的技术。一般来说，如果采用空气作为切割碳钢的等离子气体，则切口较直，也相当光滑，挂渣去除容易。空气作为等离子气体，也常用于切割不锈钢和铝2材。切割这些材料时，切割
3、面会出现一些氧化，铝材形成粗糙的切割面，不锈钢也有变色显现。如果不符和要求，可考虑采用氮气或氩气作为等离子切割时的内保护气体。对规定厚度范围以外的材料切割，采用手工等离子弧方式常常不理想。然而在某些情况下，这是唯一的选择。对于碳钢的切割、整边和削整，等离子弧设备的加工厚度可达 101.6mm。不过碳钢材料厚度 38.1mm 时。最好采用氧乙炔切割，因为这样的厚度下，氧乙炔切割速度较快。切割厚板铝材时，若采用氮气或氩/氢混合气，能使切割面平滑、齐整，但要以较高的气体耗费作为代价。切割不锈钢厚板，等离子弧切割常常是唯一的方式。不锈钢材的硬度和韧性使之难以用机械方式加工。铸铁和高合金也同样如此，等离
4、子弧切割自然成为这些难以切割材料的有效加工方式。空气可用于不锈钢材切割，但切口类似于铝材的切割表面，有变色反应和氧化现象。在许多情况，变色是允许的，否则可采用其它气体如氮气或氩/氢混合气。二、等离子弧切割多用性表面加工大部分手工等离子弧设备还具有等离子弧“刨削”功能，这样便进一步增加了其用途。所谓等离子弧“刨削” ，是在其等离子的基础上采取了“返回一小步”的措施下进行的。我们知道，切割的目的是进可能的集中电弧，使之能发出最大的穿透能量和切割能力；而用等离子弧“刨削”时，割嘴直径比通常切割所用的稍大些，以便使弧轻度散焦。切割弧笔直穿过金属材料并将融化金属吹掉，形成切口。而刨削时，割炬对工件倾斜一
5、个角度，弧在工件上刨出坡槽并把融化金属吹向一边。假如使用高强集中弧，破槽会呈深而窄的形状而不符合大部分使用要求。3采用手工等离子弧刨削装置，操作者可用以替代碳弧气刨、研磨等类似的方法.。这种刨削方式可以用于很多地方，焊缝返修时清除焊缝缺陷是最常见的。替代传统的加工方式，用手工等离子弧设备来进行刨削，可以达到较好的质量，容易去处多于金属，便于控制，很少有烟雾，而且噪音很小。所用的气体选择类似于等离子弧切割（大多情况选择空气） 。三、设备的选用对于不熟悉等离子弧切割设备的人来说，就是了解了其加工过程的基本机理，具体使用时要正确选择合适的手工等离子弧设备，也是很困难的。目前，还没有工业标准来界定手工
6、等离子弧设备的切割厚能力。大多数制造厂都有所造设备最大切割厚度的实际范围。以下是正确选用设备的几个要点：（1）确定通常需切割的最大厚度。建议所选设备的切割能力，为通常切割时典型厚度的一倍。理由是：第一，在最大切割厚度下，大部分设备运行的速度较低；第二，切割碳钢时，较大功率设备输出较大电流，能阻碍氧化皮和熔渣在切割面下缘形成；第三，具有较强的切割能力，可以切割那些有时需处理的较厚材料，而功率小的设备就不能处理。仔细评估设备的实际切割能力-不是电流比率-因为相同的电流下，不同的设计提供不同的切割过程。此外，大部分切割厚度的额定是对碳钢而言的。（2）考虑是否需要的潜能。一两个人就能搬动的设备在工地现
7、场或车间到处使用。这是很吸引人的特点，因为你可以带着设备去工作现场，而不必把工件送至设备现场。一两人搬不动的设备，通常可用起重升降设施是他们能在车间内移动。4（3）割炬是关键部件。等离子弧切割时割炬时其设备组成中很重要的部件，是切割过程中的“工作端” 。这一部件对设备使用消耗的影响大。割炬前端的选择很重要，如果切割部位割炬难以伸进，应采用小而薄的割嘴前端。此外，因为操作着必须观察切割线，大割嘴无疑会挡住切割线，这一点也需慎重考虑。割炬在使用时的安全尤为重要。手工等离子切割一般是很安全的，但因操作时割据处于高电压下，所以还应了解一些常识。大部分新兴设备都装有保险线圈，防备在拆装割据耗损部件时短路起弧。然而，在更换割据部件时先关掉电源，是一个重要的防护措施。就一切情况而言，都必须了解和遵循设备制造厂附于设备中的产品说明材料上的内容和要求。（4）现场调试试用。调试和试用是验证设备是否使用的最好方式。当设备在车间里进行所要求的工作时，确定其能否适用的许多因素便明白可见了。参考文献：焊接技术作者简介：马永超，焊接工程师，维修车间技术组长。
