等離子切割機(jī)在焊接實(shí)訓(xùn)中的應(yīng)用

周洪彬

一、等離子切割介紹

等離子弧切割機(jī)是借助等離子切割技術(shù)對(duì)金屬材料進(jìn)行加工的機(jī)械。等離子切割是利用高溫等離子電弧的熱量使工件切口處的金屬部分或局部熔化（和蒸發(fā)），并借高速等離子的動(dòng)量排除熔融金屬以形成切口的一種加工方法。

根據(jù)所使用的主要工作氣體，切割主要分為氬等離子弧切割、氧等離子弧切割和空氣等離子弧切割等幾類。切割電流一般在100 A以下，切割厚度小于30mm。

二、傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)中的切割方法

在以往的焊接實(shí)訓(xùn)中，我們運(yùn)用的切割方法是火焰切割。火焰切割是利用可燃?xì)怏w與氧氣混合燃燒產(chǎn)生的熱能將工件切割處預(yù)熱到一定溫度后，噴出高速切割氧流，使金屬劇烈氧化并放出熱量，利用切割氧流把熔化狀態(tài)的金屬氧化物吹掉而實(shí)現(xiàn)切割的方法。金屬的氣割過程實(shí)質(zhì)是鐵在純氧中的燃燒過程，而不是熔化過程。火焰切割時(shí)應(yīng)用的設(shè)備器具除割炬外均與氣焊相同。火焰切割過程是預(yù)熱一燃燒一吹渣過程。此外還有一種切割方法就是無齒鋸切割，即利用電機(jī)帶動(dòng)主軸在主軸上安裝切割片的方法進(jìn)行切割。

三、等離子切割機(jī)和傳統(tǒng)切割的比較

等離子切割機(jī)的工作效率比較高，不需要預(yù)熱，而傳統(tǒng)的火焰切割需提前預(yù)熱，等金屬熔化了才能夠進(jìn)行工作。相對(duì)來說，火焰切割的準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)，在實(shí)際應(yīng)用中比等離子切割效率低。等離子切割機(jī)變形小，其利用電放出熱能讓局部受熱變紅，而不是像火焰切割讓工件大面積受熱。大面積受熱會(huì)導(dǎo)致工件的變形，會(huì)影響到工件的整體效果。等離子切割的飛濺小，對(duì)操作者的人身危害不是特別大。普通的火焰切割的飛濺特別大，而且其熱能釋放比較大，對(duì)操作者的人身會(huì)有一定的危害。等離子切割的安全性比較好，不涉及氣體，依靠加熱點(diǎn)工作，危害小。傳統(tǒng)的火焰切割是用乙炔作為燃料，以氧氣助燃來進(jìn)行工作，危險(xiǎn)性大。無齒鋸切割機(jī)沒有防護(hù)罩，操作者在操作的時(shí)候容易有安全隱患。因此，等離子切割的工作效率、工作性能和安全性都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的切割方法。

四、等離子切割在實(shí)訓(xùn)中的應(yīng)用

上述介紹了在焊接實(shí)訓(xùn)中常用的切割方法與等離子切割的比較。等離子切割是現(xiàn)在焊接領(lǐng)域經(jīng)常用到的焊接方法，其性能和安全性比較好。學(xué)生可以通過老師的講解和指導(dǎo)，學(xué)習(xí)調(diào)節(jié)工藝參數(shù)和具體操作。

等離子切割機(jī)的參數(shù)設(shè)定只需要在主機(jī)上調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)鈕。旋轉(zhuǎn)鈕的控制板面上標(biāo)寫板材的厚度。操作者選中一定厚度的板材，機(jī)床就會(huì)自動(dòng)形成相對(duì)應(yīng)的電流值和氣體壓力。此外，手持式割槍比較輕便，只要扳動(dòng)開關(guān)就可以進(jìn)行工作，單手就可以完成，學(xué)生能夠更快更好地操作。此前實(shí)訓(xùn)中通常運(yùn)用火焰切割，其危險(xiǎn)性比較高，利用易燃易爆的氣體工作。該方法的操作特別不方便，切割槍比較長(zhǎng)而且工藝參數(shù)調(diào)節(jié)需要依靠割槍上的氣體流量閥來進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)。學(xué)生操作起來相對(duì)比較麻煩，而且不易調(diào)節(jié)氣體流量的比例。在焊接實(shí)訓(xùn)中，學(xué)生可以自己使用等離子切割機(jī)進(jìn)行對(duì)工件的切割，還可以用來自行倒坡口進(jìn)行焊接。這些以前都是由老師幫助完成。等離子切割機(jī)方便操作而且安全性比較高，所以通過老師的講解，學(xué)生可以自行完成。這種方法還能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

基于等離子切割機(jī)的自身特性，筆者學(xué)院在等離子切割機(jī)的實(shí)訓(xùn)中還增加了一些教學(xué)的小產(chǎn)品和模擬工廠的一些教學(xué)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生分組進(jìn)行討論和設(shè)計(jì)，做一些焊接實(shí)訓(xùn)的創(chuàng)作。我們按照工廠的配置，分別在小組里指定總工程師、設(shè)計(jì)師、工藝師、生產(chǎn)調(diào)度人員和加工操作者，模擬工廠的真實(shí)環(huán)境。學(xué)生自己進(jìn)行設(shè)計(jì)、自己畫圖、自己進(jìn)行工藝參數(shù)的設(shè)定，設(shè)計(jì)完成后進(jìn)行選擇板材、除銹、畫圖、進(jìn)行加工，加工完成后進(jìn)行自我檢查和修理，最后交給老師。老師對(duì)每個(gè)小組的整個(gè)模擬環(huán)節(jié)和操作中的每位學(xué)生所處的角色的崗位責(zé)任，結(jié)合該小組的工件完成情況進(jìn)行判定。整個(gè)項(xiàng)目教學(xué)的過程能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。

五、小結(jié)

學(xué)生通過等離子焊接的實(shí)訓(xùn)，能夠更好地掌握現(xiàn)代焊接方法和焊接設(shè)備的使用。等離子切割機(jī)操作比較簡(jiǎn)便，而且安全性比較好，讓學(xué)生能夠更好更快地掌握，為以后讓每位學(xué)生都成為新一代技術(shù)工人打下良好的基礎(chǔ)。

（作者單位：遼寧軌道交通職業(yè)學(xué)院）