等離子弧的切割原理
利用等離子弧的熱能實(shí)現(xiàn)被切割材熔化的方法稱(chēng)等離子弧切割，其切割原理如圖所示，利用高速、高溫和高能的等離子體來(lái)迅速加熱熔化被切割的材料，并借助內(nèi)部或外部的高速氣(水)流。將熔化的材料排開(kāi)，直至等離子氣流束穿透工件背面而形成切口，從而達(dá)到切割的目的。
等離子弧柱的溫度極高，可達(dá)10000℃～30000℃，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了所有金屬或非金屬材料的熔點(diǎn)，因此等離子弧的切割過(guò)程不是依靠氧化反應(yīng)，而是靠熔化來(lái)切割材料的。因而其切割的適用范圍比氧切割大得多，幾乎能切割所有的金屬、非金屬、多層及復(fù)合材料。且其切口窄(中薄板材)，切割面的質(zhì)量好，切割速度快，切割厚度可達(dá)160mm。由于等離子弧的高溫、高速的特點(diǎn)，所以在切割薄板(≤O．5mm)也不會(huì)變形。特別是在切割不銹鋼、鈦合金及有色金屬材料領(lǐng)域，選用等離子切割非但能達(dá)到滿(mǎn)意的切割質(zhì)量，還能獲得比原工藝增加數(shù)以十倍計(jì)的經(jīng)濟(jì)效益，因此等離子切割已得到各行各業(yè)越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
一般等離子弧切割(目前國(guó)內(nèi)大都采用這種切割辦法)以其使用離子氣體的種類(lèi)可分為空氣等離子切割、混合保護(hù)性氣體切割兩類(lèi)：
空氣等離子切割是利用壓縮空氣作為離子氣和吹離被切溶化材料的氣流。其工作原理是壓縮空氣在電弧中加熱后分解和電離，生成的氧與切割材料產(chǎn)生化學(xué)熱反應(yīng)，為此提供附加熱量，促使能加快切割速度，充分電離了的空氣等離子體，熱焓值高，因而電弧能量大。此法特別適用于切割電流在250A以?xún)?nèi)，切割厚度在≤50mm的碳素鋼、低合金鋼，也可切割不銹鋼、銅、鋁、復(fù)合材料等。
混合保護(hù)性氣體等離子切割是為了提高電極的使用壽命，分別使用一種或兩種掘合的氣體作為離子氣(如N2 、Ar+N1、Ar+H2等），目的是為防止電極氧化，而不與電極接觸的冷卻氣可以采用空氣，這樣一方面利用壓縮空氣在切割需區(qū)的化學(xué)反應(yīng)來(lái)提高切割速度，又可以防止氧與電極直接接觸，電極材料可以使用純鎢、鈰鎢等材料制成，大大地延長(zhǎng)了電極的使用壽命。
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