等離子切割常見缺陷和控制方法

閆紅英

摘 ?要：等離子切割是下料常用方式，同時等離子切割也會產(chǎn)生多種缺陷。文章結(jié)合生產(chǎn)經(jīng)驗對等離子切割常見缺陷進行總結(jié)，并提出控制方法，為提高等離子切割質(zhì)量提供借鑒。

關(guān)鍵詞：等離子切割;缺陷;控制方法

中圖分類號：TG483 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2020）20-0105-02

Abstract： Plasma cutting is a common way of blanking， and plasma cutting can also produce a variety of defects.In this paper， the common defects of plasma cutting are summarized based on certainproduction experience， and the control method is put forward to provide reference for improving the quality of plasma cutting.

Keywords： plasma cutting; defect; control method

1 概述

等離子切割相對于火焰切割，具有切割效率高、質(zhì)量好、下料精確和熱變形小的優(yōu)勢，但等離子切割同樣也存在切割缺陷，本文主要分析等離子切割常見缺陷及其產(chǎn)生原因，針對性的提出提高切割質(zhì)量的控制方法。

2 等離子切割的工作原理

等離子切割的工作原理主要是以高溫、高速的等離子弧為熱源，以壓縮空氣為工作介質(zhì)，將被切割的金屬局部熔化，同時高速、高壓氣流將已熔化的金屬吹開母材的過程，從而實現(xiàn)金屬的切割，如圖1所示：

3 等離子切割常見缺陷與控制方法

3.1 引弧位置缺陷

產(chǎn)生原因：在等離子切割過程中，引弧位置出現(xiàn)的缺陷是等離子切割過程中最常見缺陷之一。起弧時起弧長度（引入線）或者收弧時收弧長度（引出線）設(shè)置不合理，導致零件引弧位置出現(xiàn)缺口或凸起。

控制方法：編程時，調(diào)整引入線和引出線到合理長度。例如，切割內(nèi)孔，引入線起點從圓心開始，引出線長度設(shè)置為0，零件引弧位置的缺陷變淺，如圖2所示，明顯提升切割質(zhì)量。

3.2 邊緣呈鋸齒形的缺陷

產(chǎn)生原因：

（1）編程時，線條為樣條曲線，切割的零件邊緣呈鋸齒形，在非直線邊緣中更為明顯。

（2）等離子切割機行走機構(gòu)由于運行時間較長，側(cè)面齒輪出現(xiàn)偏移或者是安裝過程中的間隙不合理，導致尺寸超差，邊緣呈鋸齒狀。

控制方法：

（1）編程時，修改樣條曲線，用直線或者圓弧代替，如圖5，切割邊平滑，無鋸齒形。

（2）定期檢測機床的對角線超差是否在設(shè)備要求范圍內(nèi)，確保機床精度控制在要求范圍內(nèi)，保證切割零件質(zhì)量。

3.3 切割面紋路粗大、割渣難以清理的缺陷

由于材料的厚度、材質(zhì)、熔點、導熱率的大小以及熔化后的表面張力等因素的影響，速度過快，導致切割面紋路粗大，割縫中射流不能快速將熔化的切割熔體立即吹掉而形成較大的后拖量;速度過低，熱量大量聚集，因此使切口變寬，切割面兩側(cè)熔化的材料在底部邊緣聚集并凝固，形成不易清理的割渣，而上表面邊緣因加熱熔化過多形成圓角或塌邊。

控制方法：通過工藝試驗確定合理的切割速度，確保零件切割面紋路細小、光滑，產(chǎn)生少量便于清理的割渣，提升下料零件的質(zhì)量。

3.4 尺寸超差的缺陷

產(chǎn)生原因：

（1）在薄板細長條形料切割過程中，按常規(guī)的方法順時針切割，由于板薄，在高溫作用下發(fā)生偏移，導致零件兩端尺寸超差，出現(xiàn)“一頭大一頭小”的情況。

（2）在非細長條形料切割過程中，電流過大，電弧能量隨之增大，電弧直徑增加，使得割縫變寬，導致零件上下兩個面尺寸超差，出現(xiàn)上表面尺寸小于下表面尺寸;同時電流過大，造成電極過早的損壞，導致切割面質(zhì)量差。

控制方法：

（1）割薄板細長條料，可采用“井”字形切割方法，如圖8所示：

通過“井”字形切割的方式（1-2-3-4），能避免出現(xiàn)“一頭大一頭小”的情況，保證零件尺寸。

（2）切割電流過大，切割面傾斜，通過工藝試驗評定確定合理的切割電流，同時根據(jù)工作量及時更換電極，保證零件尺寸。

3.5 薄板的缺陷

產(chǎn)生原因：對于薄板而形狀大的零件，編程時程序正確，卻割傷零件，主要是因為切割平臺不平整（常見情況是割渣堆積），或是板材不平，切割過程中，零件與母材分離時，零件向上翹或偏移，導致割傷零件。

控制方法：編程時增大零件間的間距，定期清理切割平臺割渣，確保切割板材水平，可以避免以上缺陷。

4 結(jié)束語

等離子切割技術(shù)已經(jīng)在制造業(yè)中廣泛應(yīng)用，但是在實際的生產(chǎn)過程中還存在質(zhì)量控制粗放，產(chǎn)品質(zhì)量波動較大等問題，因此我們需要掌握等離子切割工藝的特點和規(guī)律，通過采取得當?shù)目刂拼胧┖头椒?，可以減少缺陷，不斷提高等離子的下料質(zhì)量。

參考文獻：

[1]梁波，張軍，崔紅淼.提高等離子切割機切割質(zhì)量的方法[J].電焊機，2009，39（11）：85-87.

[2]王曉嶺.數(shù)控等離子切割技術(shù)及應(yīng)用研究[J].中國石油石化，2017（06）：97-98.

[3]仙偉東.等離子切割下料質(zhì)量影響因素與控制措施[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018（16）：45.