1、模塊五 切 割學習目標 .了解等離子弧的形成、種類、切割原理及特點。 .掌握空氣等離子弧切割的原理及參數。 .熟悉空氣等離子弧切割設備，掌握空氣等離子弧切割的操作。工作任務 本任務要求完成如圖5-4所示的不銹鋼板空氣等離子弧切割訓練。 任務任務 2 不銹鋼板空氣等離子弧切割不銹鋼板空氣等離子弧切割模塊五 切 割本任務要求完成如圖54所示的不銹鋼板空氣等離子弧切割訓練。 任務任務 2 不銹鋼板空氣等離子弧切割不銹鋼板空氣等離子弧切割模塊五 切 割 相關知識 等離子弧切割是一種常用的金屬和非金屬材料切割工藝。切割用等離子弧溫度一般為1000014000，超過所有金屬以及非金屬的熔點。切割時等離子弧

2、的高溫能將被割材料迅速熔化，并隨即用高速的離子氣流將熔化的材料排開形成切口。與氧乙炔焰切割相比，等離子弧的切割過程不是依靠氧化反應而是靠熔化金屬來切割材料，因而比氧乙炔焰切割的適用范圍大得多。 一、等離子弧切割的基礎知識 （1） 等離子弧的形成 等離子弧是利用等離子槍使陰極（ 如鎢極）和陽極之間的自 任務任務 2 不銹鋼板空氣等離子弧切割不銹鋼板空氣等離子弧切割模塊五 切 割由電弧經過機械壓縮、熱收縮和電磁收縮形成高溫、高電離度、 高能量密度及高焰流速度的電弧，確切地說它是一種壓縮電弧， 是一種電弧放電的氣體導電現象。 （2）等離子弧的種類 根據電源的接法和產生等離子弧的形式不同，等離子弧可以

3、分為，非轉移弧、轉移弧、聯合弧三種形式如圖5-5所示。 ） 非轉移弧 電極為陰極，噴嘴為陽極，它是產生于電極與噴嘴之間的等離子弧。非轉移弧適于切割非金屬材料。 2） 轉移弧 電源的負極接電極，正極接焊件，它是產生于電極與焊件之間的等離子弧。 轉移弧適于切割金屬材料。 任務任務 2 不銹鋼板空氣等離子弧切割不銹鋼板空氣等離子弧切割模塊五 切 割 3）聯合弧 聯合弧是轉移弧和非轉移弧同時存在的等離子弧。 聯合弧常用于微束等離子弧焊接和低壓等離子弧噴涂 任務任務 2 不銹鋼板空氣等離子弧切割不銹鋼板空氣等離子弧切割模塊五 切 割 .等離子弧切割的基本原理 等離子弧切割是利用高速、高溫和高能的等離子弧

4、和等離子氣流，來加熱和熔化被切割材料，并借助內部或者外部的高速氣流或水流將熔化材料排開，直至等離子氣流束穿透背面而形成割口。等離子弧切割示意圖如圖5-6所示。 .等離子弧切割的特點 切割速度快、切割質量好、可以切割大多數金屬和非金屬材料、切割起始點無須預熱、工作衛生條件差、設備成本高，耗電量大。 任務任務 2 不銹鋼板空氣等離子弧切割不銹鋼板空氣等離子弧切割模塊五 切 割 .等離子弧切割的分類 按電弧壓縮情況，等離子弧切割分為一般等離子弧切割和水壓縮等離子弧切割兩大類；按所使用的工作氣體，等離子弧切割分為氬等離子弧切割、氮等離子弧切割、氧等離子弧切割和空氣等離子弧切割。這里只介紹一般等離子弧切

5、割、水壓縮等離子弧切割和空氣等離子弧切割。圖57所示為一般等離子弧切割原理，圖5所示為水壓縮等離子弧切割原理，空氣等離子弧切割原理如圖59所示。 任務任務 2 不銹鋼板空氣等離子弧切割不銹鋼板空氣等離子弧切割模塊五 切 割 任務任務 2 不銹鋼板空氣等離子弧切割不銹鋼板空氣等離子弧切割模塊五 切 割 任務任務 2 不銹鋼板空氣等離子弧切割不銹鋼板空氣等離子弧切割 二、等離子弧切割設備 等離子弧切割設備主要包括切割電源、控制系統、割炬等。 .切割電源 一般都采用陡降外特性的直流電源，但是切割電源輸出的空載模塊五 切 割電壓一般大于150， 水壓縮等離子弧切割電源空載電壓可高達 600。 根據采用

6、不同電流等級和工作氣體而選定空載電壓。 .控制系統 控制系統完成包括接通電源輸入回路使水壓開關動作接通小氣流接通高頻振蕩器引小電流弧接通切割電流回路，同時斷開小電流回路和高頻電流回路接通切割氣流進入正常切割過程。當停止切割時，全部控制線路復原。 .割炬 等離子弧切割割炬一般由電極、電極夾頭、噴嘴、冷卻水套、中間絕緣體、氣室、水路、氣路、饋電體等組成。割炬的噴嘴孔直 任務任務 2 不銹鋼板空氣等離子弧切割不銹鋼板空氣等離子弧切割模塊五 切 割 徑要小，有利于壓縮等離子弧。割炬中的電極可采用純鎢棒、釷鎢棒、鈰鎢棒， 電極材料優先使用鈰鎢。 三、等離子弧切割工藝及切割參數 .切割工藝 等離子弧切割最

7、常用的氣體為氬氣、氮氣、氮氣加氬氣混合氣體、氮氣加氫氣混合氣體、氬氣加氫氣混合氣體等，依據被切割材料及各種工藝條件而選用。等離子弧的種類決定切割時的弧壓，弧壓越高，切割功率越大，切割速度及切割厚度都相應提高。但弧壓越高，要求切割電源的空載電壓也越高，否則將難以引弧。 任務任務 2 不銹鋼板空氣等離子弧切割不銹鋼板空氣等離子弧切割模塊五 切 割 .切割參數 等離子弧切割的切割參數主要包括切割電流、空載電壓、切割速度、氣體流量、噴嘴距工件的距離等。 （1） 切割電流 一般依據板厚及切割速度選擇切割電流。切割電流過大，易燒損電極和噴嘴，因此，對于一定的電極和噴嘴有一合適的電流。 （2） 空載電壓 空

8、載電壓高，易于引弧。切割大厚度板材和采用雙原子氣體時， 空載電壓相應要較高。空載電壓還與割炬結構、噴嘴至工件的距離、 氣體流量等有關。 任務任務 2 不銹鋼板空氣等離子弧切割不銹鋼板空氣等離子弧切割模塊五 切 割 （3） 切割速度 在功率不變的情況下，提高切割速度使切口變窄，熱影響區減小。因此，在保證割件被割透的前提下，盡可能選擇大的切割速度。 （4） 氣體流量 氣體流量要與噴嘴孔徑相適應。氣體流量大，利于壓縮電弧，使等離子弧的能量更集中，提高了工作電壓， 有利于提高切割速度和及時吹除熔化金屬。 但氣體流量過大，不利于電弧穩定。 （5） 噴嘴與工件的距離 在電極內縮量一定時， 噴嘴與工件的距離

9、一般為68。空氣等離子弧切割和水壓縮等離子弧切割的噴嘴與工件的距離可略小。 任務任務 2 不銹鋼板空氣等離子弧切割不銹鋼板空氣等離子弧切割模塊五 切 割 任務任務 2 不銹鋼板空氣等離子弧切割不銹鋼板空氣等離子弧切割一、焊前準備 .試件材料 試件材料為0Cr18Ni9。 .試件尺寸 500 200 20，在不銹鋼板上沿長度方向畫一中心線，作為切割軌跡。 .設備 等離子電源，空氣壓縮機。 .輔助器具 護目鏡、絕緣手套、靠尺等。 二、切割參數 不銹鋼板空氣等離子弧切割的切割參數見表5-4。模塊五 切 割 三、 操作過程 1.啟動高頻引弧。.按動切割按鈕。.從割件邊緣處起割。.對切割速度、氣體流量和切割電流可進行適當調整。 任務任務 2 不銹鋼板空氣等離子弧切割不銹鋼板空氣等離子弧切割模塊五 切 割.整個過程中，割炬應與切口兩側平面保持垂直，以保證切口平直光潔。.切割完畢，切斷電源電路，關閉水路和氣路。 四、任務考核 完成不銹鋼板空氣等離子弧切割操作后，結合表5-5進行測評。 任務任務 2 不銹鋼板空氣等離子弧切割不銹鋼板空氣等離子弧切割模塊五 切 割 任務任務 2 不銹鋼板空氣等