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数控等离子切割机割炬选择与保养

　　数控等离子切割机的割炬使用对于加工的质量效果有着较为直接的影响，目前市面上针对数控等离子切割机割炬品牌基本上多有等离子电源发生器厂家提供，在切割质量效果上的表现也无法一概而论，加上数控等离子切割机加工应用的行业和材料材质范围较广，诸如不锈钢、铝板、碳板及有色金属等多种材料都适合采用等离子切割下料；此外针对钣金加工、汽车船舶制造、广告工艺设计等不同行业的切割精度要求也会有所不同，对数控等离子切割机的割炬使用及选择也就具备十分重要的意义。武汉嘉倍德科技结合多年来数控等离子切割机设备的制造研发经验、以及与多个等离子电源发生器厂家的合作经验，就上述两方面问题处理与大家简要谈下我们的看法和建议。

一、数控等离子切割机切割方式分类
　　首先我们要认识到数控等离子切割机的加工方式是以工作气体作为导电介质，携带热量、熔化加工金属并吹除切口中的熔融金属来达到切割目的的，因此不同的工作气体对等离子的切割特性、质量、速度等方面都有明显的影响。对于等离子切割割炬的选择则需要综合考虑到不同等离子切割方法及其工艺特性特点，这里嘉倍德科技为大家整理了几类常用的数控等离子切割机加工方式。
　　1. 空气数控等离子切割机
　　空气数控等离子切割机以干燥的压缩空气作为加工气体，主要用于切割碳钢，也可用于切割不锈钢和铝。由于空气主要由氮气和氧气组成，切割碳钢时，切口中氧与铁的放热反应提供了附加的热量，同时生成表面张力低、流动性好的FeO熔渣，改善了切口中熔融金属的流动性，因此不但切割速度较快，而且切割面较光洁，切口下缘基本不粘渣，切割面斜角较小。切割不锈钢和铝时，氧与不锈钢中的铬和铝起反应，其切割面较粗糙，一般对切割表面质量要求较高时不采用这种加工方法。
　　2. 氮气数控等离子切割机
　　氮气数控等离子切割机以氮气作为工作气体，主要用于切割不锈钢。氮的导热和携热性能较好，弧柱也较长，因此具有较好的切割能力。但切割的表面质量不是很好，且切割面有氮化物。相对氧气而言，氮气的价格较低，因此这种切割方法一般只用于对切割表面质量要求不高且不直接用于焊接的不锈钢下料。
　　3. 氧气数控等离子切割机
　　氧气数控等离子切割机以氧气作为工作气体，主要用于切割碳钢、铝。氧的离解热高、携热性好，粒子复合时的放热量大，投入切割的热量多，因此可获得较高的切割速度。在加工碳钢时，因切割过程中的铁—氧反应提供了大量的附加热量，促进了切割速度的进一步提高。
　　4. 氩—氢气数控等离子切割机
　　氩—氢气数控等离子切割机以氩和氢的混合气体作为工作气体，主要用于切割不锈钢和铝。氩易电离，可形成稳定的等离子弧，加之原子量大，等离子流的动量也大。而氢的导热性好，电离粒子复合时放热量高。两者相结合能形成稳定、能量密度高、弧柱长的等离子弧，切割能力强，切口宽度和切割面斜角较小，切口光洁，切割中产生的氮氧化物较少，是等离子切割中切割质量较好的一种方法。但这种切割方法使用混合气体作为工作气体，须增加一混合装置，使氩和氢很好地混合在一起。
　　由于氩气和氢气的价格较高，且氢气为危险气体，一般这种切割方法主要用于切割其他等离子切割无法加工的对切口要求较高的较厚不锈钢和铝工件，且使用环境符合安全要求的情况下。
　　5. 氮气水涡流数控等离子切割机
　　氮气水涡流数控等离子切割机以氮气作为工作气体，主要用于切割不锈钢和铝。工作气体通过涡流环形成涡旋气流，使等离子流也以涡旋方式射向工件，从而可获得一个斜角极小的切割边。在工作气体的周围，是经过处理的高压水流，使电弧能量密度大大提高，形成了温度极高、挺度好及流速大的等离子弧。另外，部分水离解成氢和氧，对切割过程也有一定的促进作用。

二、常用数控等离子切割机方式比较
　　在上面我们介绍的几类数控等离子切割机加工方式中，出于对成本方面的考虑，目前在国内市场应用较多的为空气数控等离子切割机与氧气数控等离子切割机，为方便用户比较两类设备的优点，下面我们详细比较一下。
　　首先空气数控等离子切割机的优势在于能够在常态上实现等离子加工，而不需要配备专用的气体辅助，进而使切割加工成本更为经济；但存在缺点在于切割面上附有氮化层，焊接时焊缝中会产生气孔，因此用于焊接的切割边，需用砂轮打磨，去除氮化层。此外由于存在氧化作用，电极和喷嘴易损耗，使用寿命较短。
　　整体来看，由于空气数控等离子切割机所采用的压缩空气的成本较低，这种切割方法在大批量的非焊接碳钢板的切割中使用较为广泛。
　　而与空气数控等离子切割机相比，氧气数控等离子切割机在切割碳钢时有以下优点：
　　1. 切割速度更快；
　　2. 切割面更光洁，呈金属光泽，尤其是无氮化层，切割后可直接用于焊接；
　　3. 切口下缘不粘渣；
　　4. 切割变形小，精度高。
　　但氧气数控等离子切割机的缺点也是存在的，主要表现在因氧化作用强，在切割过程中电极损耗更快，且割嘴使用寿命短导致了设备的使用成本在耗材方面的投入相对较高；此外氧气数控等离子切割机加工的切割面斜角也相对较大。

三、数控等离子切割机割炬保养
　　对于不同的切割材料及切割要求，有多种等离子切割方法可以选用。下面从切割速度、切割质量、切割变形、焊前处理、操作成本等方面，对切割不锈钢、铝和碳钢时常用数控等离子切割机进行比较，具体操作时可根据不同的切割要求选用合适的切割方法，此外对于割炬的使用保养方面我们也应该有所注重并规范日常操作，在实际执行过程中，可以通过以下几方面予以控制：
　　1. 准确地装配割炬；准确、仔细地安装割炬，确保所有零件配合良好，确保气体及冷却气畅通流畅。在O型环上加适当的润滑油，以O 型环变亮为准，不可多加。
　　2. 避免割炬碰撞损坏；为了避免割炬碰撞损坏，应该准确地编程避免系统超限行走，安装防撞装置能有效地避免碰撞时割 炬的损坏。
　　3. 清洗割炬的连接螺纹；在更换消耗件或日常维修检查时，一定要保证割炬内、外螺纹清洁，如有必要，应清洗或修复连接螺纹。
　　4. 消耗件在完全损坏前要及时更换；消耗件不要用完全损坏后再更换，由于严峻磨损的电极、喷咀和涡流环将产生不可控制的等离子弧，极易造成割炬的严峻损坏。所以当第一次发现切割质量下降时，就应该及时检查消耗件。安装将所有的部件放在干净的绒布上，避免脏物粘到部件上。
　　5. 清洗电极和喷咀的接触面；在很多割炬中，喷咀和电极的接触面是带电的接触面，假如这些接触面有脏物，割炬则不能正常工作，应使用过氧化氢类清洗剂清洗。
　　6. 经常检查气体和冷却气；天天检查气体和冷却气流的活动和压力，假如发现活动不充分或有泄漏，应立刻停机排队故障。