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1.水下切割的工艺参数

1)水下电弧-氧切割的工艺参数

影响水下电弧-氧切割质量和效率的工艺参数主要有切割电流、氧气压力及切割角。采用不同的割条和切割不同的材质,对其切割效率和质量的影响也不同。下面主要介绍用无缝钢管割条切割碳素结构钢时各工艺参数间的关系。

1) 切割电流

切割电流取决于工件厚度及割条的直径。被切割工件越厚,割条直径越大,切割电流就越大。电流过小,电流不稳定,穿透力小,使切割能力降低;但电流过大,会使割条过热,**皮爆裂,熔池宽度增大,造成熔融金属粘在切口中,进而使得工件不能被割穿。

经水下切割施工验证,在相同板厚、相同直径的割条、相同切割材料的条件下,切割电流越大,切割速度就越大。

随着电流的增加,断弧时间越来越少,当电流增加到350A时,几乎不断弧,这大大增加了切割长度,提高了切割速度,同时也降低了耗氧量。所以,提高水下切割电流,是提高切割效率的有效措施。

但是,切割电流不能无限制地提高。一方面是受切割电源容量的限制:一般水下电弧-氧切割使用的电源额定输出电流为500A,如超负荷使用,会损坏电源。另一方面是受割条直径限制:一定直径割条的允许使用电流是一定的。电流过大会使**皮脱落,反而影响切割效果。当然,对于切割不同厚度的钢板,即使是相同的电流和相同直径的割条,其切割速度是不一样的。

2) 氧气压力

水下电弧-氧切割中,氧气压力是否合适对切割质量及效率影响很大。一般来说,氧气压力的大小根据被切割金属的材质、厚度及所处水深来选择。切割不易氧化的金属时,氧气压力(氧气流量)要大些;随着板厚及水深的增加,氧气压力也要随之增加。

适当增加氧气的消耗量,可以提高切割速度,而且切口质量良好,背面挂渣少,不易出现粘边现象。但氧气压力也不能无限制地增加,因为一方面受导气管承压能力的限制,另一方面,若吹向割缝的氧气流量过大,会使割缝过冷、电弧不稳定,反而导致切割速度下降。

切割时氧气压力主要根据被切割工件的厚度大小来选用,同时适当考虑到氧气胶管造成的阻力损失。

3) 切割角

切割角是指割条与工件表面上垂线之间的夹角&**;。割条后倾时,切割氧气流相对切口前缘形成一个攻角,这有助于加快切割速度;但对于较厚的工件,割条后倾使得氧气流垂直分量的排渣能力不足,反而会影响切割速度。切割厚度为13mm碳素钢板时,割条的切割角&**;约为30°时的切割速度;而切割20mm厚碳素钢板时,割条要前倾约25°才能达到切割速度。总之选择合适的切割角应根据被切割工件的厚度而定。

上述工艺参数是切割低碳钢时试验得到的结果。切割不锈钢等有色金属时,氧气流主要起吹除熔化金属的作用,所以有时候也可用压缩空气来代替氧气,但此时的气体的流量应当比切割碳素钢时大一些。

2)水下等离子弧切割的工艺参数

由于受到水的冷却和压缩,水下等离子弧切割电弧的稳定性差。为确保水下引弧顺利及切割过程中电弧燃烧稳定,需要较高的电弧电压和较大的切割电流。经验表明,切割相同厚度的金属材料,水下等离子切割要比陆上切割时电弧电压提高20%~50%,切割电流增加1倍以上。

3)熔化极水喷射水下切割的工艺参数

在熔化极水喷射切割中,作为切割电极的切割丝是连续供给的,从而提高了生产效率。此外,该切割法既可进行自动切割,也可进行半自动切割;切割时可以采用实芯割丝,也可采用**芯割丝。

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