浅谈等离子坡口切割；摘要：为提高生产效率和产品质量，钢板的热切割目前；关键词：等离子坡口切割切割问题；序言；随着数控切割机的普及，使钢材的数控切割变得越来越；从前，企业在进行零件焊接时，如果需要焊接坡口，则；传统形式的加工：先进行零件数控垂直切割，然后在进；这个加工中，经常出现坡口角度的变化不统一等影响自；数控坡口切割：通过数控切割机的自动转换加工割炬的；通
浅谈等离子坡口切割
摘要：为提高生产效率和产品质量，钢板的热切割目前已经采用数控切割。对于有坡口的零件，发达国家已经采用在数控切割机上直接切割坡口的技术，其采用的主要功能部件是回转割炬。该技术能自动调整割炬角度，从而保证各种零件坡口尺寸的要求，达到切割坡口的目的。本文从等离子切割的生产现状出发，以等离子的切割原理、坡口切割的影响因素以及等离子切割存在的问题三方面简单的介绍了数控等离子切割技术。
关键词：等离子
随着数控切割机的普及，使钢材的数控切割变得越来越方便快捷，数控切割机的高效切割效率、切割质量和钢材利用率得到有效提高。但是随着中国制造业的产业技术升级的需要，坡口切割被提到各个设备生产加工焊接企业的日程上来。
从前，企业在进行零件焊接时，如果需要焊接坡口，则一般使用人工手动进行切割或打磨而成，即使使用电动刨，也难免出现被多次加工的状态，严重阻碍的后续工序的加工和生产，我们习惯上将它称作传统形式的加工。特别是企业大量的开始普及自动焊接等高效焊接设施设备后，这种矛盾也变的越来越突出。
传统形式的加工：先进行零件数控垂直切割，然后在进行转移到人工操作平台上，操作工人根据图纸上标明的坡口形式和角度计算出切割的角度偏移量，使用半自动切割机或电动刨等进行加工，但当遇见零件的形状为弧形或圆弧形时，就需要再次调整加工设备的状态(姿态)等，整体完成一个零件的坡口加工可能是数控切割机切割这个零件的好几倍甚至十几倍的时间。同时，在
这个加工中，经常出现坡口角度的变化不统一等影响自动焊接的质量变化的因素，造成出现多种形式焊接上的问题。
数控坡口切割：通过数控切割机的自动转换加工割炬的加工状态，在切割中实现一次（V型坡口）或二次（Y/X）切割,直接将零件加工成型，其因为实现自动数控技术的原理下完成，故而对于零件的外形（形状）将不会受到任何限制。
通过对比，数控等离子的坡口切割技术在钢材加工方面所表现出来的优越性显而易见，下面我将从等离子坡口切割原理、等离子坡口切割的影响因素以及等离子切割从在的问题三方面进行简单论述。
等离子切割原理：
等离子体：
等离子体实际上是一种物质在外界作用下，而分解成正离子，负离子，电子的混合体，也可以说是物质的第四态。等离子弧是高能密度的压缩电弧，本质是一种电弧。
切割原理：
等离子弧切割时以高温高速的等离子弧为热源，将被切割的金属局部融化，并同时用告诉气流将熔化的金属吹走形成狭窄的切口的一个过程。在高温、强电场条件下产生的等离子弧，经机械压缩、热压缩和磁压缩，使弧柱电流密集，产生极高的温度和高速气流，高温、高速的等离子弧焰流使工件熔化，并被吹离基体形成割缝。
等离子气：又称作切割气，是排出喷嘴孔的被电离的气体。下图是等离子切割头的简图（图1）。图中简洁的说明了等离子切割头的基本构造。
屏蔽气（Secondary Gas），也叫保护气，是用来将切割区域与大气隔离，使获得的切割面更清洁。保护气体参与等离子切割过程。围绕等离子弧，并使之进一步向核心压缩。进一步帮助割嘴冷却。在切割面周围形成一个小气罩，使其与氧气隔离。保护气种类的选择取决与等离子气。
等离子坡口切割的影响因素：
一、板材厚度：
等离子切割对板材的厚度有一定的要求，随着切割电流的增大，等离子所能切割的板材厚度范围也在变化。而要切割较厚的板材又需要比较大的电流，这就形成了切割电流与切割厚度的相互牵制，使得
等离子切割受到一定的约束。在坡口切割方面，这个限制更加明显，用同样的切割电流，直切的板材厚度范围要比坡口切割的板材厚度范围大一些。例如：在切割电流为260A时，直切的板材厚度范围为6-32mm，但在某个特定的坡口下，由于有破口的存在会使实际切割的板材厚度范围缩小很多，角度越大，这个厚度范围就越窄。
二、切割角度：
切割角度方面，就目前我所接触到的我们厂的数控等离子切割机，它们的切割角度范围都在±50°，大于这个角度机床无法切割。我个人认为有两方面原因：
1、目前的机械结构无法实现更大角度的摆动及回转，并且机械结构的复杂程度是随着机械动作的复杂程度而变得更加复杂。
2、钢结构焊接方面对于坡口的要求大都在0-60°，所以从设计角度出发，从实际需求角度出发，实现机床的最优化设计使其根本目的，那些不经常用的或是不用的的角度就没有存在的必要了。
结合上面两方面的原因，简单分析在这个切割角度范围内，坡口角度对坡口切割的影响：在同一切割电流，同样的板材厚度下，随着切割角度的增大，角度补偿值也会随之增大，这就使得在切割时坡口角度值存在较大的误差，对工件整体尺寸也有很大的影响，例如表1；而且目前的等离子坡口切割所使用的数据库也只是一个参考值，在实际切割时，还存在很多未定因素。
坡口角度补偿表
三、切割电流：
切割电流的大小范围表达了机床的切割能力。
安培 C 电路中电子流量（每秒钟通过的电子量）的计量单位。 对某一确定厚度的材料, 如切割电流增大，切割速度必须相应提高。
对某一确定厚度的材料, 如加大切割电流，挂渣将会减少。
对某一确定厚度的材料, 选择较低电流切割，通常能获得较好的切面质量以及上口质量。
正常情况下消耗件使用寿命为低电流消耗件高于高电流消耗件，在使用氧气切割时尤其显著。
四、割炬高度：穿孔高度和切割高度
穿孔高度即指穿孔时割炬到被切割板材表面的初始距离（如图2）。 切割高度是指切割时割炬到被切割板材表面要保持的距离（如图
弧压高度控制监控高度控制器电路电压，并对其作相应的调控。割炬高度影响切割面垂直度以及其它切割质量。弧压高度控制是使割炬在不平整的板材上与工件保持恒定的距离（高度）如图3。
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焊接坡口加工方法的选择
优质期刊推荐数控坡口切割与手动的坡口切割有什么区别
数控等离子切割机焊接结构中常见的焊接坡口有V形、Y形、X形（带钝边或不带钝边）、U形，如图1所示。其中V形和Y形坡口当单侧坡口角度大于30°时，通常不易气割，需把坡口面置于背面进行切割。
由于手工切割坡口设备简单（采用普通气割设备），方便灵活，对于组合的部件和结构较复杂的零件以及单件生产，手工切割比较方便、有效。但手工切割坡口的质量在很大程度上受切割技术熟练程度的影响。对于重要构件或受压容器的焊接坡口，在没有把握的情况下最好不用手工切割。
焊接之前常需要对钢板的接头处开坡口，坡口切割方法有手工切割和机械切割两种。在设备条件好的情况下，可采用机械切割，如采用坐标式切割机、平面四边形切割机或专为切割坡口用的切割设备等。采用机械方法切割的坡口，只要把熔渣清理干净，不需要进行任何的机械加工就可进行焊接。在成批生产中，采用机械方法切割坡口的经济效益更为显著。
凯斯锐数控科技致力于石油管切割机,网架钢结构相贯线切割机，石油筛管切割机等各种管材切割焊接领域。产品有:数控相贯线切割机,便携式相贯线切割机,圆管切割机,圆管坡口切割机，方管切割机,异型管切割机，自动化灯塔生产线，工业机器人集成等自动化焊接设备。公司网址：
以上网友发言只代表其个人观点，不代表新浪网的观点或立场。小口径管件坡口自动切割，经济又实用的设计，真的太赞了！
小口径管件坡口自动切割，经济又实用的设计，真的太赞了！
　　1. 概述　　在焊工焊条电弧焊和氩电联焊等焊接技能操作培训中，V形坡口φ325mm以下小口径管件消耗量大，培训过程需要对焊接试件利用气割重复加工坡口。用手工气割或手摇式气割机进行焊件坡口加工时，不仅加工速度慢，在加工过程中易出现由于人工操作失误造成管件转动不连续、不平稳、转动中断等问题，造成坡口过度氧化、管件坡口表面不平整以及出现沟槽，影响切割和坡口加工质量，从而导致延误加工时间甚至需要返工。坡口加工过程很大程度占用了培训学员的培训时间，影响了培训效果。因此针对这种培训过程中出现的情况，为了保证小口径管件坡口的气割加工精度和速度，研发制作了自动小口径管件坡口气割机。　　2. 设计原理　　自动小口径管件坡口气割机由电动机、调速装置、气割转胎、气路和气焊割嘴等部分组成，结构如图1所示。　　图1　　自动小口径管件坡口气割机是利用变频调速器控制转动速度，带动转胎上的被加工管件旋转，通过可调节角度和位置的气割枪，对管件进行坡口加工，获得符合培训要求精度的坡口。它是一台集管件切割和坡口加工于一体的自动气割装置，电动机是该装置的动力源，通过变频调速器进行第一次降速，再通过行星摆线针轮减速机进行第二次降速，通过蜗轮蜗杆减速机进行第三次降速。三级减速，是设计制作的核心理念，最终得到气割所需要稳定的、最佳的速度。　　3. 自动小口径管件坡口气割机的特点　　焊接技能培训用的坡口加工经历了手工气割、机床机加工、半自动气割，到目前的自动小口径管件坡口气割机自动加工。自动加工坡口尺寸精度接近机床机加工，加工效率比前几种方法明显提升。自动小口径管件坡口气割机现场应用如图2所示。　　图2　　自动小口径管件坡口气割机通过可调节不同角度和位置的割枪气割，实现加工不同长度和坡口角度的管件，得到培训所需要的带坡口管件。该装置的加工速度比手摇半自动气割机提高了近30%工效，同时焊接试件坡口质量更高。图3是两种方法加工坡口的质量对比，半自动加工的坡口表面明显有人为因素造成的凹槽，二者坡口表面平整度差异较大。　　图3 两种方法加工坡口的质量对比　　自动小口径管件坡口气割机的研制，有效保证了焊工焊接技能操作的培训时间，很大程度提高了焊工技能操作培训质量。同时焊接试件的坡口尺寸精度提高，焊接试件也能更充分的利用，为单位节约了管件坡口加工的费用，降低了培训成本。　　4. 自动小口径管件坡口气割机的优点　　自动小口径管件坡口气割机的优点如下：　　第一，自动小口径管件坡口气割机实现管件切割、坡口加工一次完成，合二为一，减少了加工工序，节约了焊接培训用管件坡口加工时间，降低了管材的损耗。　　第二，实现加工过程自动化，降低了工人的劳动强度，减少了人为因素对坡口质量的影响；自动加工过程连续、稳定，提升了坡口加工尺寸精度，减少了坡口打磨工作量。　　第三，实现“一键式”操作控制坡口加工过程，通过变频调速器的旋转按钮调节频率来实现转速的调节，得到不同管径、不同壁厚的管件气割所需的最理想线速度。　　第四，装置各部件组装紧密、集成化程度高，结实耐用，可实现不同施工场所使用。　　5. 推广应用情况　　2014年我公司的主体工种焊接技能培训、焊工技能鉴定、技师鉴定前培训以及特种设备作业人员证考试均采用该装置完成坡口加工制备，至今一直在我们培训中心使用，应用效果良好。仅一年它为我们培训中心节约培训费用达几十万元。　　2014年获中石油管道局“五小成果”奖和管道局第六工程公司技术革新二等奖。2014年10月获中国安装协会焊接专业委员会焊接创新项目奖。　　6. 结语　　自动小口径管件坡口气割机由于坡口加工质量高，加工速度快，对保证焊工培训效果起到很大促进作用，同时在业内具有一定的推广价值。
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