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等离子弧(等离子切割)稳定性研究
2011-04-08 15:17:55

等离子弧切割机等离子弧的稳定性直接影响着切割质量,等离子电弧不稳定现象,会导致切口参差不齐、积瘤等缺陷,也会导致控制系统的相关元件寿命降低,喷嘴、电极频繁更换。针对此现象,进行分析并提出一些办法。
  1.气压或流量过低
  等离子弧切割机工作时,如工作气压远远低于说明书所要求的气压,这意味着等离子弧的喷出速度减弱,输入空气流量小于规定值,此时不能形成足够多的带有高能量、高速度的负离子,从而造成切口质量差、切不透、切口积瘤的现象。气压不足的原因有:输入空气压力或流量不足,切割机空气调节阀调压过低,电磁阀内有油污,气路不通畅等。
  解决方法是,使用前注意观察空压机输出压力显示,如不符合要求,可调整压力或检修空压机。如输入气压已达要求,应检查空气过滤减压阀的调节是否正确,表压显示能否满足切割要求。否则应对空气过滤减压阀进行日常维护保养,确保输入空气干燥、无油污。如果输入空气质量差,会造成电磁阀内产生油污,阀芯开启困难,阀口不能完全打开。另外,割炬喷嘴气压过低,还需更换电磁阀;气路截面变小也会造成气压过低,可按说明书要求更换气管。
  2.气压过高
  若输入空气压力远远超过0.45MPa,则在形成等离子弧后,过大的气流会吹散集中的弧柱,使弧柱能量分散,减弱了等离子弧的切割强度。造成气压过高的原因有:输入空气调节不当、空气过滤减压阀调节过高或者是空气过滤减压阀失效。
  解决方法是,检查空压机压力是否调整合适,空压机和空气过滤减压阀的压力是否失调。开机后,如旋转空气过滤减压阀调节开关,表压无变化,说明空气过滤减压阀失灵,需更换。
  3.割炬喷嘴和电极烧损
  因喷嘴安装不当,如丝扣未上紧,设备各挡位调整不当,需用水冷却的割炬在工作时,未按要求通入流动的冷却水以及频繁起弧,都会造成喷嘴过早损坏。
  解决方法是,按照切割工件的技术要求,正确调整设备各挡位,检查割炬喷嘴是否安装牢圄,需通冷却水的喷嘴应提前使冷却水循环起来。切割时,根据工件的厚度调整割炬与工件之间的距离。
  4.地线与工件接触不良
  接地是切割前一项必不可少的准备工作。未使用专用的接地工具,工件表面有绝缘物及长期使用老化严重的地线等,都会使地线与工件接触不良。
  应使用专门的接地工具,并检查是否有绝缘物影响地线与工件表面接触,避免使用老化的接地线。
  5.火花发生器不能自动断弧
  等离子切割机工作时,首先要引燃等离子弧,由高频振荡器激发电极与喷嘴内壁之间的气体,产生高频放电,使气体局部电离而形成小弧,这一小弧受压缩空气的作用,从喷嘴喷出以引燃等离于弧,这是火花发生器主要的任务。正常情况下,火花发生器的工作时间只有0.2~0.5s,不能自动断弧的原因一般是控制线路板元件失调,火花发生器的放电电极间隙不合适。
  应经常检查火花发生器放电电极,使其表面保持平整,适时调整火花发生器的放电电极间隙与割炬电极喷嘴之间的间隙相适应,必要时更换控制板或更换电极喷嘴。
6.离子气的旋转

旋转的离子气有利有提高等离子弧的挺直度同时更具稳定性。因此,我们要选用会使离子气旋转的分配器。

7.其他
  除以上原因外,电流和喷嘴孔径的配合、切割速度(恒定)、切割时割炬与工件的位置、离子气和保护气的种类,以及操作者的个人因素等,都对等离子弧的稳定性起作用。

总之, 提高电弧稳定性有利于提高切割质量。

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