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焊工技能:等離子弧切割原理與設(shè)備組成

[日期:2021-12-09]   來(lái)源:云南技能培訓(xùn)網(wǎng)  作者:云南技能培訓(xùn)網(wǎng)   閱讀:4546次

 等離子弧切割原理與設(shè)備組成


一、等離子弧切割原理

等離子弧切割的原理是利用高速、高溫和高能的等離子氣流來(lái)加熱并熔化被切割材料,再借助內(nèi)部或外部的高速氣流或水流將熔化材料排除而形成切口。等離子弧柱的溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)所有金屬和非金屬的熔點(diǎn)。因此,等離子弧切割過(guò)程不是靠氧化反應(yīng),而是靠熔化來(lái)切割材料,所以比氧乙炔焰切割方法適用范圍大得多,能切割絕大部分金屬和非金屬材料。

等離子弧切割可采用轉(zhuǎn)移弧和非轉(zhuǎn)移弧。前者適用于切割金屬材料,后者多用于切割非金屬材料。這種等離子弧切割不用保護(hù)氣體,工作氣體與切割氣體從同一噴嘴內(nèi)噴出。引弧時(shí),噴出小氣流等離子作為電離子介質(zhì),切割時(shí)則同時(shí)噴出大氣流氣體以排除熔化材料。切割金屬薄板,可采用微束等離子弧。

二、等離子弧切割設(shè)備組成

等離子弧切割設(shè)備按工作氣體分為非氧化性氣體等離子弧切割機(jī)和空氣等離子弧切割機(jī)。

非氧化性氣體(H2Ar+H2、N2、N2+H2N2+Ar等)等離子鈦切割機(jī)主要適用于厚度較大的不銹鋼和鋁合金等有色金屬的切割。

20世紀(jì)80年代中期起,我國(guó)生產(chǎn)出各種功率、不同品種的空等離子弧切割機(jī),可以采用取之不盡的干燥空氣經(jīng)壓縮作為工作氣這,可用于切割不銹鋼和鋁合金,也適用于切割碳素鋼和低合金鋼等。

等離子弧切割機(jī)包括電源、控制系統(tǒng)(控制箱)、水路系統(tǒng)、氣語(yǔ)系統(tǒng)及割炬等,其外部接線如圖11-5所示。

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1.電源

電源應(yīng)具有陡降的外特性曲線。等離子弧的工作電壓比電弧焊要.100~200V。為了維持這種高電壓電弧的穩(wěn)定燃燒,空載電壓在150~400V。切割大厚度板用的大功率電源要求空載電壓高達(dá)500V。

2.控制箱

控制箱主要包括程序控制接觸器、高頻振蕩器和電磁氣閥、水壓開關(guān)等。等離子弧切割過(guò)程的控制程序方框圖如圖11-6所示。

3.水路系統(tǒng)

由于等離子弧切割的割炬在10000℃以上的高溫下工作,為保持

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正常切割必須通水冷卻,冷卻水流量應(yīng)為2~3 L/min,水壓為0.150.2MPa。水管設(shè)置不宜太長(zhǎng),一般自來(lái)水即可滿足要求,也可采用循環(huán)水。

4.氣路系統(tǒng)

氣路系統(tǒng)的作用是防止鎢極氧化、壓縮電弧和保護(hù)噴嘴不被燒毀,一般氣體壓力應(yīng)在0.25~0.35MPa。

5.割火巨

等離子弧割炬(也稱割槍)的構(gòu)造如圖11-7所示,主要由本體、電極組件、噴嘴和壓帽等部分組成。其中噴嘴是割炬的核心部分,其結(jié)構(gòu)形式和幾何尺寸對(duì)等離子弧的壓縮和穩(wěn)定有重要影響。當(dāng)噴嘴孔徑過(guò)小、孔道長(zhǎng)度太長(zhǎng)時(shí),等離子弧不穩(wěn)定,甚至不能引弧,且容易發(fā)生"雙弧"

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