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等离子弧切割是一种常用的金属与非金属材料切割工艺方法,
切割原理与一般气割原理有本质的区别。它是利用高速、高温和
能量的等离子焰流来加热、熔化被切割材料,并借助内部或外部
高速气流或水流将熔化材料吹离其体,随着等离子弧割炬的移动
形成切割,同时被高速焰流吹除而形成切口的过程。
等离子弧切割分为双气流等离子弧切割、水压缩等离子弧切割
空气等离子弧切割三种。
二、等离子弧切割的特点
(1)等离子弧温度高,能量密度大,弧柱的稳定性、挺直度
好,焰流有很大的冲刷力,割件的切口窄、整齐、光洁、无挂渣,
割件变形和热影响区较小,且切口边缘的硬度及化学成分变化不
大,一般切后可以直接焊接而无需再清理。
(2)切割速度快、生产率高。如对厚25垃垃 以下的碳钢板切
割时,等离子弧切割比氧切割快5倍左右,而对大于25垃垃
的板切割时切割速度快些。
(3)可以切割绝大多数金属和非金属。采用转移型等离子弧可
切割钛、钼、钨、铸铁、不锈钢、铜及铜合金、铝及铝合金等。采
用非转移型等离子弧,还可以切割花岗石、碳化硅等各种非金属。
(4)切割用等离子弧,其电源空载电压高,等离子流速高,热
辐射强,噪声、烟气和烟尘严重,工作卫生条件较差。应注意加强
安全防护。
等离子弧切割设备主要包括电源、电气控制系统、水路系统、
气路系统、割枪和电极
安全生产法律法规有哪些特征?
答:(1)安全生产法律法规有着较强的科技性。
安全生产法律法规具有科技与法相互结合、相互渗透的边缘法
的性质,它包括技术规范和社会规范两大类法律规范。随着科学技
术和生产的迅速发展,人们依靠科技进步积极采用安全卫生工程技
术的规范也不断增加。并在实践运用中取得明显效果。因此,在安
全生产法律规范中,技术规范所占比重日益增加。安全生产法律法
规已日益具有科技与法相结合的边缘法的性质,所以安全生产法律
法规有着较强的科技性,它体现了社会文明和科技进步。
三、水下氧-可燃气体切割
水下氧-可燃气体切割 (又叫水下气割),就是利用气体火焰将
切割金属表面预热到一定温度后,喷出高速切割氧流,使金属燃烧
并发热,同时把燃烧生成的氧化物及毗邻的一部分熔化金属吹掉,
完成切割过程。
早在1908年德国人就试图用陆地上的水下切割,但由于周围水的强烈冷却作用,使切口处很难预热,而且火焰
不稳定,切割效果并不好。现代的水下氧-割炬或氧-氢割炬带
有空气喷嘴,高压空气从喷嘴中喷出,形成气幕,将火焰与水分
开,既有利于火焰的稳定性,也改善了火焰的预热效果,同时还增
大了喷嘴到工件间的距离,更
便于操作。
水下切割中使用的可燃气
体,主要是、氢气和液化
气。
水下切割的原理如图6-1
所示,切割的火焰是在气泡中
燃烧的。为了将气体送至水下,
需要保持一定的压力。由于对压力敏感,高压下会发生
危险,因此只能在深度小于5mm
的浅水中使用。水下切割一般
采用氧-氢混合气体火焰。
在水下进行切割需特别强调安全问题,因为使用易燃易爆的气
体本来就具有危险性,而水下条件特殊,危险性更大。
四、水下等离子弧切割
水下等离子弧切割是利用高温高速等离子气流把熔化材料排开,
直至等离子气流束穿透背面形成切口。等离子弧柱温度高,通常可
达18000~24000K,远远超过所有金属及非金属的熔点,因而等离子
弧切割过程无需依靠氧化反应,仅靠熔化切割材料,因而比氧切割
方法的适用范围大得多,能够切割绝大部分金属和非金属材料。
在切割时钨极电源接负极,工件接正极,由于等离子弧难以直
接在钨极和工件之间形成,必须先在钨极和喷嘴之间引燃电弧,然
后再转移过渡到钨极和工件之间,这种转移弧可把更多的热量传给
工件,因而现在的水下等离子弧切割几乎都用转移弧。
等离子弧切割时,能用作离子气的主要是 N2、Ar十H2 混合
气和压缩空气。水下切割屏蔽等离子弧的保护气体主要用空气,但
有时也用CO2 或Ar气。
水下等离子弧切割时电源功率应加大,空载电压应提高,一般
为500~900V。喷嘴外再装一个外喷嘴,使高速旋转的冷却水从喷
嘴端部经外喷嘴孔道喷射出,形成伞形水屏,提高等离子弧燃烧的
稳定性。
水下等离子弧切割用于船舶、水底设施及其他水下工程的打捞
修理工作,近年来还用于生产备料工作。一些国家已在5mm或10mm
深的淡水或海水中进行了等离子弧切割,切割的材料有低碳钢、合
金钢、不锈钢等。在浅水下切割,可改善环境卫生、减少污染、提
高工效。水下等离子弧切割方法与空气等离子弧切割相比,还存在一些
问题,如电弧的有效功率降低,切割速度和厚度减小;引弧困难,
电弧稳定性差;在水下看不清切割情况等。为了解决这些问题,通
常通过增加引弧电流和高频击穿能力,增大电源功率,改进割炬,
采用水屏或用绝缘材料密封等措施,进一步提高切割能力,保证切
割质量。