等离子弧切割工艺参数影响切割过程的稳定性
各种等离子弧切割工艺参数，直接影响切割过程的稳定性、切割质量和效果。主要切割规范简述如下：
1. 空载电压和弧柱电压
等离子切割电源，必须具有足够高的空载电压，才能容易引弧和使等离子弧稳定燃烧。空载电压一般为120-600V，而弧柱电压一般为空载电压的一半。提高弧柱电压，能明显地增加等离子弧的功率，因而能提高切割速度和切割更大厚度的金属板材。弧柱电压往往通过调节气体流量和加大电极内缩量未达到，但弧柱电压不能超过空载电压的65%，否则会使等离子弧不稳定。
2. 切割电流
增加切割电流同样能提高等离子弧的功率，但它受到最大允许电流的限制，否则会使等离子弧柱变粗、割缝宽度增加、电极寿命下降。
3. 气体流量
增加气体流量既能提高弧柱电压，又能增强对弧柱的压缩作用而使等离子弧能量更加集中、喷射力更强，因而可提高切割速度和质量。但气体流量过大，反而会使弧柱变短，损失热量增加，使切割能力减弱，直至使切割过程不能正常进行。
4. 电极内缩量
所谓内缩量是指电极到割嘴端面的距离，合适的距离可以使电弧在割嘴内得到良好的压缩，获得能量集中、温度高的等离子弧而进行有效的切割。距离过大或过小，会使电极严重烧损、割嘴烧坏和切割能力下降。内缩量一般取8-11mm。
5. 割嘴高度
割嘴高度是指割嘴端面至被割工件表面的距离。该距离一般为4~10mm。它与电极内缩量一样，距离要合适才能充分发挥等离子弧的切割效率，否则会使切割效率和切割质量下降或使割嘴烧坏。
6. 切割速度
以上各种因素直接影响等离子弧的压缩效应，也就是影响等离子弧的温度和能量密度，而等离子弧的高温、高能量决定着切割速度，所以以上的各种因素均与切割速度有关。在保证切割质量的前提下，应尽可能的提高切割速度。这不仅提高生产率，而且能减少被割零件的变形量和割缝区的热影响区域。若切割速度不合适，其效果相反，而且会使粘渣增加，切割质量下降。
表1和表2为空气和氧气等离子弧切割碳钢板的规范。表3和表4为氮气和氩氢混合气体等离子弧切割不锈钢和铝的规范。由于不同的切割电源和割炬在切割不同金属材料和不同厚度的材料时，均各有最佳的工艺参数，故应根据设备、工件等实际情况来确定最合适的切割规范，各表中所列规范仅供参考。
表1 空气等离子切割低碳钢规范
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板厚(mm) |
切割电流(A) |
切割速度(mm/min) |
空气流量 (L/min) |
割嘴高度 (mm) |
|
6 |
230 |
3300 |
50 |
10 |
|
12 |
2600 | |||
|
16 |
1800 | |||
|
25 |
1200 | |||
|
40 |
500 |
表2 氧气等离子切割低碳钢规范
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板厚(mm) |
切割电流 (A) |
切割速度 (mm/min) |
空气流量 (L/min) |
割嘴孔径 (mm) |
割嘴高度 (mm) |
|
6 |
230 |
3700 |
50 |
2.5 |
6±1 |
|
12 |
2700 | ||||
|
16 |
2000 | ||||
|
25 |
1000 | ||||
|
50 |
250 |
表3 氮气和氩、氢混合气体等离子切割不锈钢规范
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板厚(mm) |
切割电流 (A) |
切割速度 (mm/min) |
空体及流量 (L/h) |
割嘴孔径 (mm) |
|
6 |
300 |
4080 |
4249N2 |
3 |
|
13 |
300 |
2540 |
4249N2 |
3 |
|
25 |
400 |
1270 |
4958N2 |
4 |
|
51 |
500 |
508 |
3683Ar+1983H2 |
4 |
|
76 |
500 |
406 |
3683Ar+1983H2 |
5 |
|
102 |
500 |
203 |
3683Ar+1983H2 |
5 |
表4 氮气和氩、氢混合气体等离子切割低碳铝规范
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板厚（mm) |
切割电流 (A) |
切割速度 (mm/min) |
空体及流量 (L/h) |
割嘴孔径 (mm) |
|
6 |
300 |
5620 |
2266Ar+1133N2或 3683N2+850H2 |
3 |
|
13 |
300 |
4080 |
1841Ar+992N2或 3966N2+1700H2 |
3 |
|
25 |
400 |
2286 |
1841Ar+992N2或 3966N2+1700H2 |
4 |
|
51 |
400 |
508 |
1841Ar+992N2或 3966N2+1700H2 |
4 |
|
76 |
450 |
381 |
3683Ar+1983N2或 3966N2+1700H2 |
5 |
|
102 |
450 |
305 |
3683Ar+1983N2或 3966N2+1700H2 |
5 |
