等(deng)離(li)子弧按壓縮(suo)電弧的形(xing)式(shi)不同，可分為轉移(yi)(yi)型(xing)和非轉移(yi)(yi)型(xing)兩(liang)種電弧。通常用轉移(yi)(yi)型(xing)等(deng)離(li)子弧切(qie)割(ge)機(ji)來(lai)切(qie)割(ge)金屬材料(liao)，其切(qie)割(ge)原理和典型(xing)割(ge)槍的示意圖如(ru)圖6-10所示。
一(yi)、設備的組成
等(deng)(deng)離子(zi)(zi)弧切(qie)(qie)割(ge)(ge)機有(you)(you)(you)手(shou)(shou)工和(he)機械(xie)兩(liang)類。其設備(bei)由電源、割(ge)(ge)炬、控制系統、氣(qi)路系統及(ji)水冷系統組成(cheng)。機械(xie)切(qie)(qie)割(ge)(ge)機帶(dai)有(you)(you)(you)速度可調的(de)切(qie)(qie)割(ge)(ge)小車。手(shou)(shou)工切(qie)(qie)割(ge)(ge)機目前有(you)(you)(you)LG-400等(deng)(deng)型(xing)號(hao)，可用于(yu)直線和(he)各種(zhong)幾(ji)何形(xing)(xing)(xing)狀的(de)手(shou)(shou)工切(qie)(qie)割(ge)(ge)，切(qie)(qie)割(ge)(ge)不銹(xiu)鋼材(cai)的(de)最(zui)(zui)大(da)厚度為(wei)(wei)40mm。機械(xie)等(deng)(deng)離子(zi)(zi)弧切(qie)(qie)割(ge)(ge)機目前有(you)(you)(you)LG3-400等(deng)(deng)型(xing)號(hao)，可以自動地切(qie)(qie)割(ge)(ge)直線和(he)圓形(xing)(xing)(xing)，也可以通過仿形(xing)(xing)(xing)和(he)數控裝置來切(qie)(qie)割(ge)(ge)任何形(xing)(xing)(xing)狀的(de)工件，切(qie)(qie)割(ge)(ge)不銹(xiu)鋼的(de)最(zui)(zui)大(da)厚度為(wei)(wei)40～60mm。其切(qie)(qie)割(ge)(ge)圓的(de)直徑從200mm到1000mm。國產幾(ji)種(zhong)等(deng)(deng)離子(zi)(zi)弧切(qie)(qie)割(ge)(ge)機的(de)技術參(can)數見表6-9。
等離(li)子(zi)弧切(qie)割槍(qiang)與等離(li)子(zi)弧焊(han)焊(han)槍(qiang)相同。一般由電(dian)(dian)極(ji)、電(dian)(dian)極(ji)夾頭、噴嘴、冷卻水(shui)套、中間絕緣體和氣(qi)(qi)、水(shui)管等組(zu)成。割槍(qiang)中工(gong)作氣(qi)(qi)體的(de)進入可以軸向通入或切(qie)線旋(xuan)轉(zhuan)吹人(ren)，或者(zhe)兩者(zhe)組(zu)合吹入。用得(de)最多的(de)是(shi)切(qie)線旋(xuan)轉(zhuan)吹人(ren)式送(song)氣(qi)(qi)，它對等離(li)子(zi)弧的(de)壓(ya)縮效(xiao)果最好。割(ge)槍中電(dian)(dian)極(ji)要與噴嘴保持(chi)同(tong)軸，噴嘴內同(tong)時(shi)要通過工作(zuo)氣體(ti)和(he)切(qie)割(ge)氣體(ti)，所以對(dui)噴嘴的(de)質量(liang)要求較高。它關系到切(qie)割(ge)能力(li)、切(qie)口質量(liang)和(he)噴嘴的(de)壽命。過去通常(chang)采用(yong)釷鎢(wu)絲棒(bang)(bang)（牌號(hao)為WT-15或WT-20）作(zuo)為電(dian)(dian)極(ji)材(cai)料，但放射元素(su)對(dui)人(ren)體(ti)健康(kang)有(you)(you)影響，現(xian)在已停止(zhi)使用(yong)。值(zhi)得(de)推薦(jian)的(de)是鈰鎢(wu)絲棒(bang)(bang)（WCe-20～WCe-40）和(he)錸(lai)鎢(wu)絲棒(bang)(bang)（W-1Re或W-3Re）材(cai)料。電(dian)(dian)極(ji)直(zhi)徑的(de)選擇與最大許用(yong)電(dian)(dian)流有(you)(you)關，見表6-10。
二、工藝(yi)參(can)數的選擇
1. 氣體(ti)的選(xuan)擇
目前等離(li)子弧(hu)切割(ge)常用的(de)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)有氮(dan)(dan)(dan)、氫、氬及其混(hun)合(he)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)，見表6-11。其中(zhong)氮(dan)(dan)(dan)氣(qi)(qi)價(jia)格最低，使用時危險性小，應用最為廣泛。要選用國(guo)家標(biao)準（GB／T 3864-2008）的(de)氮(dan)(dan)(dan)氣(qi)(qi)，否則易(yi)燒(shao)(shao)損噴嘴和(he)電極。切割(ge)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)在(zai)弧(hu)柱和(he)噴嘴內(nei)壁之間(jian)起隔熱和(he)絕(jue)緣作用，對電弧(hu)進行壓縮，保證電弧(hu)穩定燃燒(shao)(shao)；同(tong)時又(you)是電離(li)介度(du)和(he)電弧(hu)的(de)熱導體(ti)(ti)，使工件加(jia)熱后迅速熔(rong)化；并且通入的(de)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)還(huan)對電極起到冷卻(que)作用。在(zai)同(tong)樣的(de)工藝(yi)條件和(he)相近的(de)工藝(yi)參(can)數下，氮(dan)(dan)(dan)氣(qi)(qi)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)流量對切割(ge)質(zhi)量的(de)影響參(can)見表6-12。
2. 工藝(yi)參數
用等離(li)子(zi)弧切(qie)(qie)(qie)割不銹鋼(gang)時，切(qie)(qie)(qie)割工藝參(can)數(shu)要選擇適(shi)當(dang)，可以使切(qie)(qie)(qie)割的(de)金屬表面(mian)光滑(hua)，掛渣不嚴(yan)重，切(qie)(qie)(qie)口縫隙狹(xia)窄。有關切(qie)(qie)(qie)割不銹鋼(gang)板的(de)工藝參(can)數(shu)見(jian)表6-13。如果(guo)參(can)數(shu)選擇不當(dang)，除了(le)切(qie)(qie)(qie)割質量不能得到保證外，還會在切(qie)(qie)(qie)割過程中產生雙弧現(xian)象(xiang)，甚至(zhi)中斷切(qie)(qie)(qie)割，嚴(yan)重時燒損噴嘴和(he)電極。
切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)割速(su)度(du)(du)是(shi)影(ying)響切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)割質量的重要因素(su)。在功率不(bu)變的情況下，提高切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)割速(su)度(du)(du)，可(ke)使切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)口(kou)受熱(re)小，切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)口(kou)變窄，熱(re)影(ying)響區縮小。但切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)割速(su)度(du)(du)過快(kuai)，不(bu)能割透工件。若切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)割速(su)度(du)(du)太慢，除生產效率低外，還會造成切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)口(kou)表(biao)面粗糙和掛渣現(xian)象。切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)割速(su)度(du)(du)對切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)割質量的影(ying)響見表(biao)6-14。
3. 操作技術(shu)
切(qie)割(ge)前應將起割(ge)點清理干凈(jing)，保持良好導電(dian)狀態。對于大厚度工件(jian)，最好用小電(dian)弧(hu)在起割(ge)點預熱一下，然(ran)后再進行切(qie)割(ge)。
切割(ge)(ge)(ge)應從工件(jian)邊(bian)緣(yuan)開始，待工件(jian)邊(bian)緣(yuan)割(ge)(ge)(ge)穿后(hou)再移動割(ge)(ge)(ge)炬。若不允許從板的(de)(de)邊(bian)緣(yuan)切割(ge)(ge)(ge)，則應事先在切割(ge)(ge)(ge)鋼板的(de)(de)待切割(ge)(ge)(ge)起(qi)點處(chu)鉆(zhan)直徑約1～5mm的(de)(de)小孔，否則由于等(deng)離子弧強大(da)的(de)(de)吹力，使(shi)熔渣四下飛濺，操(cao)作難以進行。
電極(ji)尖(jian)端(duan)至噴嘴(zui)端(duan)面的距離控(kong)制在(zai)10～15mm。合適的距離可以使電弧在(zai)噴嘴(zui)內得(de)到良好的壓(ya)縮(suo)，能量集(ji)中，從而提高等(deng)離子弧的溫度(du)，增大切割能力。
噴嘴至工件距(ju)離不大于10mm。距(ju)離過(guo)大會影響電(dian)弧功率的有效利用，使切割能力降(jiang)低；距(ju)離過(guo)小，使操(cao)作(zuo)者難以控制。
割(ge)(ge)炬在(zai)整個切(qie)割(ge)(ge)過程應與受割(ge)(ge)工件表面(mian)保持垂直(zhi)，不然切(qie)口發生(sheng)偏斜且不光(guang)潔，還在(zai)切(qie)口底(di)面(mian)易(yi)造(zao)成(cheng)熔瘤。為了提(ti)高切(qie)割(ge)(ge)質量(liang)和增(zeng)加生(sheng)產效率，通常可(ke)將割(ge)(ge)炬在(zai)切(qie)口所在(zai)平面(mian)內向切(qie)割(ge)(ge)方向相反的方向傾(qing)斜一個角(jiao)度（0～45°）。切(qie)割(ge)(ge)薄板時(shi)，后(hou)傾(qing)角(jiao)應大些(xie)，切(qie)割(ge)(ge)厚板時(shi)，后(hou)傾(qing)角(jiao)應小些(xie)。
