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等离子弧的切割原理及各类

　　等离子弧的切割原理

利用等离子弧的热能实现被切割材熔化的方法称等离子弧切割，其切割原理如图所示，利用高速、高温和高能的等离子体来迅速加热熔化被切割的材料，并借助内部或外部的高速气(水)流。将熔化的材料排开，直至等离子气流束穿透工件背面而形成切口，从而达到切割的目的。当采用氧和氮气等离子弧切割碳钢、铝和不锈钢时，当板厚在10~25mm范围内时，通常是材料越厚，端边的垂直度越好，其切割棱边的角度误差在1度~4度。

等离子弧柱的温度极高，可达10000℃～30000℃，远远超过了所有金属或非金属材料的熔点，因此等离子弧的切割过程不是依靠氧化反应，而是靠熔化来切割材料的。因而其切割的适用范围比氧切割大得多，几乎能切割所有的金属、非金属、多层及复合材料。且其切口窄(中薄板材)，切割面的质量好，切割速度快，切割厚度可达160mm。由于等离子弧的高温、高速的特点，所以在切割薄板(≤O．5mm)也不会变形。特别是在切割不锈钢、钛合金及有色金属材料领域，选用等离子切割非但能达到满意的切割质量，还能获得比原工艺增加数以十倍计的经济效益，因此等离子切割已得到各行各业越来越广泛的应用。利用数控等离子切割，人们能够非常快捷和方便地完成数控火焰切割无法胜任的不锈钢、铝、铜、复合板材以及复杂零件的切割任务，其经济性优于其他机械加工方法。

随着等离子技术的不断发展提高，我公司已将等离子技术扩展应用于难熔金属的熔融，等离子喷涂和纳米材料的制取等行业，取得了良好的社会经济效益。

混合保护性气体等离子切割是为了提高电极的使用寿命，分别使用一种或两种掘合的气体作为离子气(如N2 、Ar N1、Ar H2等），目的是为防止电极氧化，而不与电极接触的冷却气可以采用空气，这样一方面利用压缩空气在切割需区的化学反应来提高切割速度，又可以防止氧与电极直接接触，电极材料可以使用纯钨等材料制成，大大地延长了电极的使用寿命。龙门式数控切割机作为重型数控切割设备，所切割材料尺寸较大，其横向跨度多在三米以上，同时多用于批量下料切割，在切割过程中为包管切割精度，要求构建切割地基，以保障设备稳定性。这种形式的切割

需要两套供气系统(如我公司生产的PC200割枪)。由于其使用较单—供气复杂，国内在进行大功率等离子切割时大多采用单一保护性气体切割的方式。

　1、氧气可以提高切割低碳钢材料的速度。使用氧气进行切割时，切割模式与火焰切割很想像，高温高能的等离子弧使得切割速度更快，但是必须配合使用抗高温氧化的电极，同时对电极进行起弧时的防冲击保护，以延长电极的寿命。数控火焰切割机，数控等离子切割机

　　2、氢气通常是作为辅助气体与其它气体混和作用，如着名的气体H35（氢气的体积分数为35％，其余为）是等离子弧切割能力强的气体之一，这主要得利于氢气。由于氢气能显着提高电弧电压，使氢等离子射流有很高的焓值，当与混合使用时，其等离子射流的切割能力大大提高。一般对厚度70mm以上的金属材料，常用氢作为切割气体。若使用水射流氢气等离子弧进一步压缩，还可获得更高的切割效率。等离子切割，由于融口上面大，下面小，切口断面总有一定斜度，不可能象火焰切割一样垂直，这是一世界性难题。数控火焰切割机，数控等离子切割机

国内外数控等离子切割技术的发展趋势

一、概述

数控等离子切割技术是集数控技术，计算机软、硬件技术，等离子切割技术，精密机械技术于一体的高新技术。发展数控等离子切割机可以彻底改变国内热切割行业的装备水平，扭转热切割工业目前存在的效率低，质量差，劳动强度大，材料利用率低，环境脏乱差的局面，缩小与国外先1进***的差距。同时，数控等离子切割技术的发展可带动相关领域和学科达到 国际先1进水平。我国切割行业的产品发展打破了焊接与切割之间的传统界线，其产品已跨接焊接、切割两大行业，有很多企业同时生产焊接和切割设备。