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中小功率等離子切割機輸入氣源均衡分析

    等離子切割機在應(yīng)用范圍區(qū)分方面目前行業(yè)內(nèi)主要是根據(jù)功率來做分類，這一點直接反映在應(yīng)用行業(yè)上則可能更多集中在對切割材質(zhì)厚度的分類上。雖然等離子切割機床構(gòu)造并沒有太大的不同，但不同功率等離子切割機在匹配及切割性能表現(xiàn)上仍然有所不同，以下我們將主要就中小功率等離子切割機的輸入氣源均衡問題作為切入點，簡要為大家分析一下該類型等離子切割機設(shè)備的相關(guān)實操要點。

    1. 中小功率等離子切割機輸入電壓空氣要求
    空氣中含有體積分數(shù)約78%的氮氣，所以利用空氣切割所形成的掛渣情況與用氮氣切割時很想像；空氣中還含有體積分數(shù)約21%的氧氣，因為氧的存在，用空氣的切割低碳鋼材料的速度也很高；同時空氣也是較經(jīng)濟的工作氣體。但單獨使用空氣切割時，會有掛渣以及切口氧化、增氮等問題，而且電較和噴嘴的壽命較低也會影響工作效率和切割成本。由于等離子弧切割一般使用恒流或陡降外特征的電源，噴嘴高度增加后，電流變化很小，但會使弧長增加并導(dǎo)致電弧電壓加大，從而使電弧功率提高；但同時也會使暴露在環(huán)境中的弧長增長，弧柱損失的能量增多。
    2. 中小功率等離子切割機輸入電壓氧氣要求
    氧氣可以提高切割低碳鋼材料的速度。使用氧氣進行切割時，切割模式與火焰切割很想像，高溫高能的等離子弧使得切割速度更快，但是必須配合使用抗高溫氧化的電較，同時對電較進行起弧時的防沖擊保護，以延長電較的壽命。
    氬氣在高溫時幾乎不與任何金屬發(fā)生反應(yīng)，氬氣數(shù)控等離子切割機很穩(wěn)定。而且所使用的噴嘴與電較有較高的使用壽命。但氬氣等離子弧的電壓較低，焓值不高，切割能力有限，與空氣切割相比其切割的厚度大約會降低25%。另外，在氬氣保護環(huán)境中，熔化金屬的表面張力非常大，要比在氮氣環(huán)境下高出約30%，所以會有較多的掛渣問題。即使使用氬和其它氣體的混合氣切割也會有粘渣傾向。因此，現(xiàn)已很少單獨使用純氬氣進行等離子切割。
    3. 中小功率等離子切割機輸入電壓氮氣要求
    氮氣是一種常用的工作氣體，在有較高電源電壓的條件下，氮氣等離子弧有較好的穩(wěn)定性和比氬氣更高的射流能量，即使是切割液態(tài)金屬粘度大的材料如不銹鋼和鎳基合金時，切口下緣的掛渣量也很少。氮氣可以單獨使用，也可以同其它氣體混和使用，如自動化切割時經(jīng)常使用氮氣或空氣作為工作氣體，這兩種氣體已經(jīng)成為高速切割碳素鋼的標準氣體。有時氮氣還被用作氧等離子弧切割時的起弧氣體。
    4. 中小功率等離子切割機輸入電壓氫氣要求
    氫氣通常是作為輔助氣體與其它氣體混和作用，如著名的氣體H35（氫氣的體積分數(shù)為35％，其余為氬氣）是等離子弧切割能力較強的氣體之一，這主要得利于氫氣。由于氫氣能顯著提高電弧電壓，使氫等離子射流有很高的焓值，當(dāng)與氬氣混合使用時，其等離子射流的切割能力大大提高。一般對厚度70mm以上的金屬材料，常用氬＋氫作為切割氣體。若使用水射流對氬＋氫氣等離子弧進一步壓縮，還可獲得更高的切割效率。

    綜上分析，在不同因素綜合作用的情況下，前者的作用往往完全被后者所抵消，反而會使有效的切割能量減小，致使切割能力降低。通常表現(xiàn)是切割射流的吹力減弱，切口下部殘留的熔渣增多，上部邊緣過熔而出現(xiàn)圓角等。另外，從等離子射流的形態(tài)方面考慮，射流直徑在離開槍口后是向外膨脹的，噴嘴高度的增加必然引起切口寬度加大。所以，選用盡量小的噴嘴高度對提高切割速度和切割質(zhì)量都是有益的，但是，噴嘴高度過低時可能會引起雙弧現(xiàn)象。采用陶瓷外噴嘴可以將噴嘴高度設(shè)為零，即噴口端面直接接觸被切割表面，可以獲得很好的效果。

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