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1、模块五 切 割学习目标 .了解等离子弧的形成、种类、切割原理及特点。 .掌握空气等离子弧切割的原理及参数。 .熟悉空气等离子弧切割设备，掌握空气等离子弧切割的操作。工作任务 本任务要求完成如图5-4所示的不锈钢板空气等离子弧切割训练。 任务任务 2 不锈钢板空气等离子弧切割不锈钢板空气等离子弧切割模块五 切 割本任务要求完成如图54所示的不锈钢板空气等离子弧切割训练。 任务任务 2 不锈钢板空气等离子弧切割不锈钢板空气等离子弧切割模块五 切 割 相关知识 等离子弧切割是一种常用的金属和非金属材料切割工艺。切割用等离子弧温度一般为1000014000，超过所有金属以及非金属的熔点。切割时等离子弧
2、的高温能将被割材料迅速熔化，并随即用高速的离子气流将熔化的材料排开形成切口。与氧乙炔焰切割相比，等离子弧的切割过程不是依靠氧化反应而是靠熔化金属来切割材料，因而比氧乙炔焰切割的适用范围大得多。 一、等离子弧切割的基础知识 （1） 等离子弧的形成 等离子弧是利用等离子枪使阴极（ 如钨极）和阳极之间的自 任务任务 2 不锈钢板空气等离子弧切割不锈钢板空气等离子弧切割模块五 切 割由电弧经过机械压缩、热收缩和电磁收缩形成高温、高电离度、 高能量密度及高焰流速度的电弧，确切地说它是一种压缩电弧， 是一种电弧放电的气体导电现象。 （2）等离子弧的种类 根据电源的接法和产生等离子弧的形式不同，等离子弧可以
3、分为，非转移弧、转移弧、联合弧三种形式如图5-5所示。 ） 非转移弧 电极为阴极，喷嘴为阳极，它是产生于电极与喷嘴之间的等离子弧。非转移弧适于切割非金属材料。 2） 转移弧 电源的负极接电极，正极接焊件，它是产生于电极与焊件之间的等离子弧。 转移弧适于切割金属材料。 任务任务 2 不锈钢板空气等离子弧切割不锈钢板空气等离子弧切割模块五 切 割 3）联合弧 联合弧是转移弧和非转移弧同时存在的等离子弧。 联合弧常用于微束等离子弧焊接和低压等离子弧喷涂 任务任务 2 不锈钢板空气等离子弧切割不锈钢板空气等离子弧切割模块五 切 割 .等离子弧切割的基本原理 等离子弧切割是利用高速、高温和高能的等离子弧
4、和等离子气流，来加热和熔化被切割材料，并借助内部或者外部的高速气流或水流将熔化材料排开，直至等离子气流束穿透背面而形成割口。等离子弧切割示意图如图5-6所示。 .等离子弧切割的特点 切割速度快、切割质量好、可以切割大多数金属和非金属材料、切割起始点无须预热、工作卫生条件差、设备成本高，耗电量大。 任务任务 2 不锈钢板空气等离子弧切割不锈钢板空气等离子弧切割模块五 切 割 .等离子弧切割的分类 按电弧压缩情况，等离子弧切割分为一般等离子弧切割和水压缩等离子弧切割两大类；按所使用的工作气体，等离子弧切割分为氩等离子弧切割、氮等离子弧切割、氧等离子弧切割和空气等离子弧切割。这里只介绍一般等离子弧切
5、割、水压缩等离子弧切割和空气等离子弧切割。图57所示为一般等离子弧切割原理，图5所示为水压缩等离子弧切割原理，空气等离子弧切割原理如图59所示。 任务任务 2 不锈钢板空气等离子弧切割不锈钢板空气等离子弧切割模块五 切 割 任务任务 2 不锈钢板空气等离子弧切割不锈钢板空气等离子弧切割模块五 切 割 任务任务 2 不锈钢板空气等离子弧切割不锈钢板空气等离子弧切割 二、等离子弧切割设备 等离子弧切割设备主要包括切割电源、控制系统、割炬等。 .切割电源 一般都采用陡降外特性的直流电源，但是切割电源输出的空载模块五 切 割电压一般大于150， 水压缩等离子弧切割电源空载电压可高达 600。 根据采用
6、不同电流等级和工作气体而选定空载电压。 .控制系统 控制系统完成包括接通电源输入回路使水压开关动作接通小气流接通高频振荡器引小电流弧接通切割电流回路，同时断开小电流回路和高频电流回路接通切割气流进入正常切割过程。当停止切割时，全部控制线路复原。 .割炬 等离子弧切割割炬一般由电极、电极夹头、喷嘴、冷却水套、中间绝缘体、气室、水路、气路、馈电体等组成。割炬的喷嘴孔直 任务任务 2 不锈钢板空气等离子弧切割不锈钢板空气等离子弧切割模块五 切 割 径要小，有利于压缩等离子弧。割炬中的电极可采用纯钨棒、钍钨棒、铈钨棒， 电极材料优先使用铈钨。 三、等离子弧切割工艺及切割参数 .切割工艺 等离子弧切割最
7、常用的气体为氩气、氮气、氮气加氩气混合气体、氮气加氢气混合气体、氩气加氢气混合气体等，依据被切割材料及各种工艺条件而选用。等离子弧的种类决定切割时的弧压，弧压越高，切割功率越大，切割速度及切割厚度都相应提高。但弧压越高，要求切割电源的空载电压也越高，否则将难以引弧。 任务任务 2 不锈钢板空气等离子弧切割不锈钢板空气等离子弧切割模块五 切 割 .切割参数 等离子弧切割的切割参数主要包括切割电流、空载电压、切割速度、气体流量、喷嘴距工件的距离等。 （1） 切割电流 一般依据板厚及切割速度选择切割电流。切割电流过大，易烧损电极和喷嘴，因此，对于一定的电极和喷嘴有一合适的电流。 （2） 空载电压 空
8、载电压高，易于引弧。切割大厚度板材和采用双原子气体时， 空载电压相应要较高。空载电压还与割炬结构、喷嘴至工件的距离、 气体流量等有关。 任务任务 2 不锈钢板空气等离子弧切割不锈钢板空气等离子弧切割模块五 切 割 （3） 切割速度 在功率不变的情况下，提高切割速度使切口变窄，热影响区减小。因此，在保证割件被割透的前提下，尽可能选择大的切割速度。 （4） 气体流量 气体流量要与喷嘴孔径相适应。气体流量大，利于压缩电弧，使等离子弧的能量更集中，提高了工作电压， 有利于提高切割速度和及时吹除熔化金属。 但气体流量过大，不利于电弧稳定。 （5） 喷嘴与工件的距离 在电极内缩量一定时， 喷嘴与工件的距离
9、一般为68。空气等离子弧切割和水压缩等离子弧切割的喷嘴与工件的距离可略小。 任务任务 2 不锈钢板空气等离子弧切割不锈钢板空气等离子弧切割模块五 切 割 任务任务 2 不锈钢板空气等离子弧切割不锈钢板空气等离子弧切割一、焊前准备 .试件材料 试件材料为0Cr18Ni9。 .试件尺寸 500 200 20，在不锈钢板上沿长度方向画一中心线，作为切割轨迹。 .设备 等离子电源，空气压缩机。 .辅助器具 护目镜、绝缘手套、靠尺等。 二、切割参数 不锈钢板空气等离子弧切割的切割参数见表5-4。模块五 切 割 三、 操作过程 1.启动高频引弧。.按动切割按钮。.从割件边缘处起割。.对切割速度、气体流量和
10、切割电流可进行适当调整。 任务任务 2 不锈钢板空气等离子弧切割不锈钢板空气等离子弧切割模块五 切 割.整个过程中，割炬应与切口两侧平面保持垂直，以保证切口平直光洁。.切割完毕，切断电源电路，关闭水路和气路。 四、任务考核 完成不锈钢板空气等离子弧切割操作后，结合表5-5进行测评。 任务任务 2 不锈钢板空气等离子弧切割不锈钢板空气等离子弧切割模块五 切 割 任务任务 2 不锈钢板空气等离子弧切割不锈钢板空气等离子弧切割模块五 切 割学习目标 .了解气割的基本原理及其应用范围， 理解金属能够进行气割的条件。 .了解氧 丙烷切割的特点， 掌握氧 丙烷切割工艺及参数选择。 .熟悉气割所用的设备， 掌握中厚板氧 丙烷的气割操作。 任务任务 2 不锈钢板空气等离子弧切割不锈钢板空气等离子弧切割