等離子弧切割是將混合氣體通過高頻電弧。氣體可以是空氣，也可以是氫氣、氬氣和氮氣的混合氣體。高頻電弧使一些氣體"分解"或離子化，成為基本的原子粒子，從而產生"等離子"。然後，電弧跳躍到不鏽鋼工件上，高壓氣體把等離子從割炬燒嘴吹出，出口速度為每秒800～1000米（約3馬赫）。這樣，結合等離子中的各種氣體恢復到正常狀態時所釋放的高能量產生2700℃的高溫。該溫度幾乎是不鏽鋼熔點的兩倍。從而使不鏽鋼快速熔化，熔化的金屬由噴出的高壓氣流吹走。因此，需要用排煙和除渣設備。
基本介紹
- 中文名：等離子弧切割
- 外文名：plasma arc cutting
- 用途：切割3．0～80.0mm厚的不鏽鋼
- 特點：高效，迅速
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概念介紹
等離子弧切割(plasma arc cutting)此法可以用來切割3．0～80.0mm厚的不鏽鋼。切割面被氧化，並且由於等離子的特性所致，切口呈八字形。
等離子弧切割工作原理
用等離子弧作為熱源、藉助高速熱離子氣體熔化和吹除熔化金屬而形成切口的熱切割。等離子弧切割的工作原理與等離子弧焊相似，但電源有 150伏以上的空載電壓，電弧電壓也高達100伏以上。割炬的結構也比焊炬粗大，需要水冷。等離子弧切割一般使用高純度氮作為等離子氣體，但也可以使用氬或氬氮、氬氫等混合氣體。一般不使用保護氣體，有時也可使用二氧化碳作保護氣體。
分類
等離子弧切割有3類:小電流等離子弧切割使用70～100安的電流，電弧屬於非轉移弧，用於5～25毫米薄板的手工切割或鑄件刨槽、打孔等；大電流等離子弧切割使用100～200安或更大的電流，電弧多屬於轉移弧（見等離子弧焊），用於大厚度（12～130毫米）材料的機械化切割或仿形切割；噴水等離子弧切割，使用大電流，割炬的外套帶有環形噴水嘴，噴出的水罩可減輕切割時產生的煙塵和噪聲，並能改善切口質量。
等離子弧可切割不鏽鋼、高合金鋼、鑄鐵、鋁及其合金等，還可切割非金屬材料，如礦石、水泥板和陶瓷等。等離子弧切割的切口細窄、光潔而平直，質量與精密氣割質量相似。同樣條件下等離子弧的切割速度大於氣割，且切割材料範圍也比氣割更廣
手工等離子弧切割優點
等離子弧切割是一種比較理想的切割熱源，等離子弧切割具有以下優點：
(1)套用範圍廣。等離子弧可以切割各種離熔點金屬肢其他切割方法不能切割金屬，如不鏽鋼、耐熱鋼、鈦、鉬、鎢、鑄鐵、銅、鋁及鋁合金等，切割不鏽鋼、鋁等厚度可達200mm以上。
(2)切割速度快、生產率高。在目前採用的各種切割方法中，等離子弧切割的速度比較快，生產牢也比較高。例如，切10ram的鋁板，割速可達200～300m/h；切12mm厚的不鏽鋼，割速可達100～130m/h。
(3)切割質量高。等離子弧切割時，能得到比較狹窄、光潔、整齊、無粘渣、接近於垂直的切口，而切口的變形和熱影響較小，其硬度變化也不大，切割質量好。
等離子弧切割參數
等離子弧切割參數的選擇對切割質量、切割速度和效率等的影響是至關重要的。
1、切割電流
切割電流是最重要的切割參數，直接決定了切割的厚度和速度，即切割能力。切割電流增大，電弧能量增加，切割能力提高，切割速度快，電弧直徑增加，電弧變粗使得切口變寬。切割電流過大使得噴嘴熱負荷增大，噴嘴過早地損傷，切割質量自然也下降，甚至無法進行正常切割。所以在切割前要根據材料的厚度正確選用切割電流和相應的噴嘴。
2、切割速度
由於材料的厚度、材質、熔點、熱導率以及融化後的表面張力等因素的不同，所選擇的切割速度也不同。切割速度適度地提高能改善切口質量，即切口略有變窄，切口表面更平整，同時可減小變形。切割速度過快使得切割的熱輸入低於所需要的量值，切縫中射流不能將熔化的熔體立即吹掉而形成較大的後拖量，伴隨著切口掛渣，切口表面質量下降。
3、電弧電壓
等離子弧切割機通常有較高的空載電壓和工作電壓，在使用電離能高的氣體如氮氣、氫氣或空氣時，穩定等離子弧所需要的電壓會更高。當電流一定時，電壓的提高意味著電弧焓值提高的同時，減小射流的直徑並加大氣體的流速，可以獲得更快的切割速度和更好的切割質量。空載電壓為120～600V，弧柱電壓不能超過空載電壓的65%，一般為空載電壓的一半。目前市售等離子弧切割機的空載電壓一般為80～100V。
