數(shù)控等離子切割機(jī)切割割縫質(zhì)量評估  

    數(shù)控等離子切割機(jī)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(shù)指標(biāo)中，切割割縫大小是一項關(guān)鍵參數(shù)，本文將由武漢薪火智能技術(shù)部整理，要點就數(shù)控等離子切割機(jī)的切割割縫質(zhì)量評估相關(guān)問題予以說明。  

    一、數(shù)控等離子切割機(jī)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(dá)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，但有時稍呈圓形。這里可能會導(dǎo)致的問題是切割束流造成的兩個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(xiàn)異常。  

    切割面平面度是指所測部位切割面上的較高點和較低點、按切割面傾角方向所作兩條平行線的間距。一般來說，使用數(shù)控等離子切割機(jī)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)加工的情況來看，割縫寬度多有超出這個范圍進(jìn)而嚴(yán)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(guī)則曲線下料和切割非規(guī)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)成分沒有改變。如切割含Mg5％的鋁合金時，雖有0.25mm厚的熔化層，但成分未變，也未出現(xiàn)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，由于受熱區(qū)很快通過649℃的臨界溫度，使碳化鉻不會沿晶界析出。因此，用等離子弧切割不銹鋼是不會影響它的耐腐蝕性的。  

    二、數(shù)控等離子切割機(jī)切口質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)  

    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)從手工或半自動逐步向數(shù)控方向發(fā)展，并成為數(shù)控切割技術(shù)發(fā)展的主要方向之一。隨著近年來數(shù)控等離子切割技術(shù)的完善，國內(nèi)已有不少廠家開始自行研制生產(chǎn)數(shù)控等離子切割設(shè)備，但就實際應(yīng)用來說，其質(zhì)量還是有高有低，具體反應(yīng)在切割質(zhì)量上，其切口光潔度、割面平整以及割縫寬度、切割誤差等都會有不同。  

    一臺高質(zhì)量的數(shù)控等離子切割機(jī)所加工出來的切口應(yīng)具有寬度窄，切口橫斷面呈矩形，切口表面光潔，無熔渣或掛渣，切口表面硬度應(yīng)不妨礙切后的機(jī)加工等特點。  

    我們在衡量切口質(zhì)量時，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(qū)硬度和寬度來評定。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(dāng)板厚在100mm以上時，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(shù)控等離子切割機(jī)割縫控制技巧  

    在采用熱切割加工方式時，很常見的一個問題即是切割面溶渣，也就是我們將要談到的切割平面度問題。就數(shù)控等離子切割機(jī)來說，依然存在類似情況，同時考慮到目前數(shù)控等離子切割機(jī)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說更為困難，這對一些精加工企業(yè)或希望減少二次加工的用戶來說，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和較低點、按切割面傾角方向所作兩條平行線的間距。  

    一般來說，使用數(shù)控等離子切割機(jī)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)成分也沒有改變。例如我們在切割加工含鎂的鋁合金時，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(dá)到0.25mm，也未出現(xiàn)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，由于受熱區(qū)很快通過649℃的臨界溫度，使碳化鉻不會沿晶界析出。因此，用等離子弧切割不銹鋼是不會影響它的耐腐蝕性的。換句話來說，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，通過調(diào)節(jié)數(shù)控等離子切割機(jī)的工作氣體氣壓以及割炬行走速度就可以達(dá)到。