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中小功率等離子切割機(jī)輸入氣源均衡分析

    等離子切割機(jī)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(lái)做分類，這一點(diǎn)直接反映在應(yīng)用行業(yè)上則可能更多集中在對(duì)切割材質(zhì)厚度的分類上。雖然等離子切割機(jī)床構(gòu)造并沒(méi)有太大的不同，但不同功率等離子切割機(jī)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(jī)的輸入氣源均衡問(wèn)題作為切入點(diǎn)，簡(jiǎn)要為大家分析一下該類型等離子切割機(jī)設(shè)備的相關(guān)實(shí)操要點(diǎn)。

    1. 中小功率等離子切割機(jī)輸入電壓空氣要求
    空氣中含有體積分?jǐn)?shù)約78%的氮?dú)猓�所以利用空氣切割所形成的掛渣情況與用氮?dú)馇懈顣r(shí)很想像；空氣中還含有體積分?jǐn)?shù)約21%的氧氣，因?yàn)檠醯拇嬖�，用空氣的切割低碳鋼材料的速度也很高；同時(shí)空氣也是較經(jīng)濟(jì)的工作氣體。但單獨(dú)使用空氣切割時(shí)，會(huì)有掛渣以及切口氧化、增氮等問(wèn)題，而且電較和噴嘴的壽命較低也會(huì)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(huì)使弧長(zhǎng)增加并導(dǎo)致電弧電壓加大，從而使電弧功率提高；但同時(shí)也會(huì)使暴露在環(huán)境中的弧長(zhǎng)增長(zhǎng)，弧柱損失的能量增多。
    2. 中小功率等離子切割機(jī)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(jìn)行切割時(shí)，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(shí)對(duì)電較進(jìn)行起弧時(shí)的防沖擊保護(hù)，以延長(zhǎng)電較的壽命。
    氬氣在高溫時(shí)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(jī)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(huì)降低25%。另外，在氬氣保護(hù)環(huán)境中，熔化金屬的表面張力非常大，要比在氮?dú)猸h(huán)境下高出約30%，所以會(huì)有較多的掛渣問(wèn)題。即使使用氬和其它氣體的混合氣切割也會(huì)有粘渣傾向。因此，現(xiàn)已很少單獨(dú)使用純氬氣進(jìn)行等離子切割。
    3. 中小功率等離子切割機(jī)輸入電壓氮?dú)庖��?br />    氮?dú)馐且环N常用的工作氣體，在有較高電源電壓的條件下，氮?dú)獾入x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(shí)，切口下緣的掛渣量也很少。氮?dú)饪梢詥为?dú)使用，也可以同其它氣體混和使用，如自動(dòng)化切割時(shí)經(jīng)常使用氮?dú)饣蚩諝庾鳛楣ぷ鳉怏w，這兩種氣體已經(jīng)成為高速切割碳素鋼的標(biāo)準(zhǔn)氣體。有時(shí)氮?dú)膺�被用作氧等離子弧切割時(shí)的起弧氣體。
    4. 中小功率等離子切割機(jī)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?jǐn)?shù)為35％，其余為氬氣）是等離子弧切割能力較強(qiáng)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(shí)，其等離子射流的切割能力大大提高。一般對(duì)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(duì)氬＋氫氣等離子弧進(jìn)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(huì)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(guò)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(kāi)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(duì)提高切割速度和切割質(zhì)量都是有益的，但是，噴嘴高度過(guò)低時(shí)可能會(huì)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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