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厚壁不銹鋼管切割方法

隨著厚壁不銹鋼管應用越發(fā)廣泛，廣大企業(yè)對鋼管的切割工藝有了更高的要求，對切割的質(zhì)量、精度要求不斷提高，目前不銹鋼管切割方法有鋸片切割、等離子切割、激光切割等。本文就其中一種厚壁不銹鋼管切割方法展開論述。

等離子切割適用厚壁不銹鋼管，最大切割厚度可達到180～200mm，是切割鋼管的有效方法。

等離子弧切割工作氣體既是等離子弧的導電介質(zhì)，同時還要排除切口中的熔融金屬，因此對等離子弧的切割特性以及切割質(zhì)量和速度有明顯的影響。等離子弧切割在生產(chǎn)中通常使用的離子氣體有N₂、Ar、N₂+H₂、N₂+Ar，也有用壓縮空氣、氧氣、水蒸氣或水作為產(chǎn)生等離子弧的介質(zhì)。離子氣的種類決定切割時的弧壓，弧壓越高切割功率越大，切割速度及切割厚度都相應提高。但弧壓越高，要求切割電源的空載電壓也越高，否則難以引弧或電弧在切割過程中容易熄滅。

電流和電壓決定了等離子弧的功率。隨等離子弧功率的提高，切割速度和切割厚度均可相應增加。雖然可以通過提高電流增加切割厚度及切割速度，但單純增加電流使弧柱變粗，切口加寬，所以切割厚壁不銹鋼管時，提高切割電壓的效果更好。空載電壓高，易于引弧。可以通過增加氣體流量和改變氣體成分來提高切割電壓，但一般切割電壓超過空載電壓的2/3后，電弧就不穩(wěn)定，容易熄弧。因此，為了提高切割電壓，必須選用空載電壓較高的電源，所以等離子弧切割電源的空載電壓不得低于150V，是一般切割電壓的2倍。

為了保證厚壁不銹鋼管的切割質(zhì)量，應注意以下工藝特點。

①隨切割厚度的增加，需熔化的金屬時也增加，因此所要求的等離子弧功率比較大。切割厚度80mm以上的管材，一般在50~100kW左右。為了減少噴嘴與鎢極的燒損，在相同功率時，以提高等離子弧的切割電壓為宜。為此，要求切割電源的空載電壓在220V以上。

②要求等離子弧呈細長形，挺度好，弧柱維持高溫度的距離要長。即軸向溫度梯度要小，弧柱上溫度分布均勻。這樣，切口底部能得到足夠的熱量保證割透。如果再采用熱焓值較大、熱傳導率高的氮、氫混合氣體就更好了。

③轉弧時，由于有大的電流突變，往往會引起轉弧過程中電弧中斷、噴嘴燒壞等現(xiàn)象，因此要求設備采用電流遞增轉弧或分極轉弧的辦法。一般可在切割回路中串入限流電阻（約0.4Ω），以降低轉弧時的電流值，然后再把電阻短路掉。

④切割開始時要預熱，預熱時間根據(jù)被切割材料的性能和厚度確定。對于不銹鋼，當工件厚度為200mm時，要預熱8~20s；當工件厚度為50mm時，要預熱2.5~3.5s。大厚度工件切割開始后，要等到沿工件厚度方向都割透后再移動割炬，實現(xiàn)連續(xù)切割，否則工件將切割不透。收尾時要待完全割開后才斷弧。

厚壁不銹鋼管切割方法使用等離子切割工藝，選擇好工藝參數(shù)，包括切割電流、切割電壓、切割速度、氣體流量以及噴嘴距工件的高度，可以把切割的質(zhì)量、精度要求控制的較好。