基本介紹
- 中文名：鋼板切割
- 切割工具種類：火焰切割 雷射切割
- 定義：對鋼質材料進行分割的過程
- 范 圍：適用於原材料切割下料的加工過程
定義,鋼板切割工藝,鋼板切割工具種類,火焰切割,雷射切割,線切割,剪板機,等離子切割機,超高壓水切割,鋼板切割成本,
定義
是針對被切割材質而言的，一般是指工業燃氣和氧氣混合燃燒並達到切割要求的溫度，對鋼質材料進行熔化、吹渣和分割的過程。指利用天然氣火焰（氧-天然氣）將被切割的金屬預熱到能夠劇烈燃燒的燃點，再釋放出高壓氧氣流，使金屬進一步劇烈氧化並將燃燒產生的熔渣吹掉形成切口的過程。普通天然氣帶氧燃燒的火焰溫度達不到乙炔帶氧燃燒的火焰溫度，必須添加增溫助燃添加劑才能實現天然氣切割所要求達到的切割溫度。
鋼板切割工藝
切割下料標準
2.施工準備：
2.1材料要求：
2.1.1用於切割下料的鋼板應經質量部門檢查驗收合格，其各項指標滿足國家規範的相應規定。
2.1.2鋼板在下料前應檢查鋼板的牌號、厚度和表面質量，如鋼材的表面出現蝕點深度超過國標鋼板負偏差的部位不準用於產品。小面積的點蝕在不減薄設計厚度的情況下，可以採用焊補打磨直至合格。
2.1.3在下料時必須核對鋼板的牌號、規格和表面質量情況，在確認無疑後才可下料。
2.2施工設備及工具：
2.2.2在氣割前，先檢查整個氣割系統的設備和工具全部運轉正常，並確保全全的條件下才能運行，而且在氣割過程中應注意保持。
2.2.3檢測及標識工具分別為：鋼尺、捲尺、石筆、記號筆等。
3.切割操作工藝：
3.1在進行自動切割時，吊鋼板至氣割平台上，應調整鋼板單邊兩端頭與導軌的距離差在5mm範圍內。在進行半自動切割時，應將導軌放在被切割鋼板的平面上，然後將切割機輕放在導軌上。使有割炬的一側面向操縱者，根據鋼板的厚度選用割嘴，調整切割直度和切割速度。
割嘴傾角與割件厚度的關係
割件厚度 <10 ≥10
傾角方向 後傾 垂直
傾角度數 10°-15° 0°
鋼板切割餘量表
切割方式 材料厚度mm 割縫寬度留量（mm） 備註
氣割下料 ≤10 1~2
10~20 2.5
20~40 3.0
40以上 4.0
在進行厚板氣割時，割嘴與工件表面保持垂直，待整個斷面割穿後移動割嘴，轉入正常氣割，氣割將要到達終點時應略放慢速度，使切口下部完全割斷。
數控火焰切割機
數控火焰切割機3.4氣割前去除鋼材表面的污垢，油脂，並在下面留出一定的空間，以利於熔渣的吹出。氣割時，割炬的移動應保持勻速，割件表面距離焰心尖端以2~5mm為宜，距離太近會使切口邊沿熔化，太遠熱量不足，易使切割中斷。
3.5在進行厚板切割時，預熱火焰要大，氣割氣流長度超出工件厚度的1/3。割嘴與工件表面約成10°~20°傾角，使零件邊緣均勻受熱。
3.6為了防止氣割變形，操作過程中應注意以下幾個方面：
3.6.1在鋼板上切割不同尺寸的工件時，應先切割小件，後割大件；
3.6.2窄長條形板的切割，長度兩端留出50mm不割，待割完長邊後在割斷，或者採用多割炬的對稱切割的方法。
4.熱切割質量控制
4.1切割過程中，應隨時注意觀察影響切割質量的因素，保證切割的連續性。
4.2工藝參數對氣割的質量影響很大，常見的氣割斷面缺陷與工藝參數的關係如下所示：
缺陷類型 產生原因 圖示說明
切割面粗糙 a、切割氧壓力過高
b、割嘴選用不當
c、切割速度太快
d、預熱火焰能量過大
切割面缺口 a、切割過程中斷，重新起割銜接不好
b、鋼板表面有厚的氧化皮、鐵鏽等
c、切割機行走不平穩
切割面內凹 a、切割氧壓力過高
b、切割速度過快
切割面傾斜 a、割炬與板面不垂直
b、風線歪斜
c、切割氧壓力低或嘴號偏小
切割面上緣呈珠鏈狀 a、鋼板表面有氧化皮、鐵鏽
b、割嘴到鋼板的距離太小，火焰太強
切割面上緣熔化 a、預熱火焰太強
b、切割速度太慢
c、割嘴離板件太近
切割面下緣粘渣 a、 切割速度太快或太慢
b、 割嘴號太小
c、 切割氧壓力太低
5.熱切割件檢驗指標：
5.2氣割完畢後，應在切割件上註明工程名稱、零件編號及所屬班組。
氣割的允許偏差
項 目 允許偏差 備 注
零件寬度，長度 ±2.0 手工、半自動、直條
±1.0 數控切割
割紋深度 0.2
局部缺口深度 1.0
與板面垂直度 不大於0.025T
條料旁彎 不大於3mm
坡口角度 ±2.5°
鈍邊 ±1.0mm
5.4無論是利用多頭直條及數控切割進行主材下料或利用半自動切割進行小件加工、坡口加工，切割斷面上深度超過1mm的局部缺口、深度大於0.2mm的割紋以及斷面殘留的毛刺和熔渣，均應給予焊補和打磨光順。
5.5主材切割完畢後，應進行標識，內容包括：工程名稱、構件編號、構件規格、構件材質及所屬鋼板的爐批號。
鋼板切割工具種類
火焰切割
火焰切割設備的成本低並且是切割厚金屬板唯一經濟有效的手段，但是在薄板切割方面有其不足之處。與等離子比較起來，火焰切割的熱影響區要大許多，熱變形比較大。為了切割準確有效，操作人員需要擁有高超技術才能在切割過程中及時迴避金屬板的熱變形。
雷射切割
雷射切割設備可切割4mm以下的不鏽鋼，在雷射束中加氧氣可切割20mm厚的碳鋼，但加氧切割後會在切割面形成薄薄的氧化膜。切割的最大厚度可增加到20mm，但切割部件的尺寸誤差較大。 雷射切割設備的價格相當貴，約150萬元以上。
線切割
剪板機
等離子切割機
超高壓水切割
超高壓水切割又稱水刀和水射流，它是將普通的水經過多級增壓後所產生的高能量（380MPa）水流，再通過一個極細的紅寶石噴嘴（Φ0.1-0.35mm），以每秒近千米的速度噴射切割，這種切割方式稱為超高壓水切割。
鋼板切割成本
如何降低鋼板火焰切割成本？
對於氣體來說，氧氣是可燃氣體燃燒時所必須的，以便為達到鋼材的點燃溫度提供所需的能量；另外，氧氣是鋼材被預熱達到燃點後進行燃燒所必須的。切割鋼材所用氧氣必須要有較高的純度，一般要求在99.5%以上，一些先進國家的工業標準要求氧氣純度在99.7%以上。氧氣純度每降低0.5%，鋼板的切割速度就要降低10%左右。如果氧氣純度降低0.8%-1%，不僅切割速度下降15%-20%，同時，割縫也隨之變寬，切口下端掛渣多並且清理困難，切割斷面質量亦明顯劣變，氣體消耗量也隨著增加。顯然，這就降低了生產效率和切割質量，生產成本也就明顯地增加了。
除了氧氣之外，還可採用液氧切割，雖然一次性投資大，但從長遠看，其綜合經濟指標比想像的要好得多。氣體壓力的穩定性對工件的切割質量也是至關重要的。波動的氧氣壓力將使切割斷面質量明顯劣變。氣壓壓力是根據所使用的割嘴類型、切割的鋼板厚度而調整的。切割時如果採用了超出規定數值的氧氣壓力，並不能提高切割速度，反而使切割斷面質量下降，掛渣難清，增加了切割後的加工時間和費用。
火焰切割中，常用的可燃性氣體有乙炔、煤氣、天然氣、丙烷等，國外有些廠家還使用MAPP，即：甲烷+乙烷+丙烷。
一般來說，燃燒速度快、燃燒值高的氣體適用於薄板切割；燃燒值低、燃燒速度緩慢的可燃性氣體更適用於厚板切割，尤其是厚度在200mm以上的鋼板，如採用天然氣進行切割，將會得到理想的切割質量，只是切割速度會稍微降低一些。相比較而言，乙炔比天然氣要貴得多，對於以前的切割氣來說，乙炔是生產切割中的主流切割氣，但隨著最近兩年天然氣的變革和開發，天然氣從綜合角度來說分析，比乙炔更能得到市場和國家的認可，最重要一點就是它節能環保。對於它切割速度稍慢問題，有了市場上天然氣增效劑的問世一系列的問題也隨之化解。
一般來說，燃燒速度快、燃燒值高的氣體適用於薄板切割；燃燒值低、燃燒速度緩慢的可燃性氣體更適用於厚板切割，尤其是厚度在200mm以上的鋼板，如採用天然氣進行切割，將會得到理想的切割質量，只是切割速度會稍微降低一些。相比較而言，乙炔比天然氣要貴得多，對於以前的切割氣來說，乙炔是生產切割中的主流切割氣，但隨著最近兩年天然氣的變革和開發，天然氣從綜合角度來說分析，比乙炔更能得到市場和國家的認可，最重要一點就是它節能環保。對於它切割速度稍慢問題，有了市場上天然氣增效劑的問世一系列的問題也隨之化解。
分析完切割氣體之後，再來看一下切割速度的問題。
鋼板的切割速度是與鋼材在氧氣中的燃燒速度相對應的。在實際生產中，應根據所用割嘴的性能參數、氣體種類及純度、鋼板材質及厚度來調整切割速度。切割速度直接影響到切割過程的穩定性和切割斷面質量。如果想人為地調高切割速度來提高生產效率和用減慢切割速度來最佳地改善切割斷面質量，那是辦不到的，只能使切割斷面質量變差。過快的切割速度會使切割斷面出現凹陷和掛渣等質量缺陷，嚴重的有可能造成切割中斷;過慢的切割速度會使切口上邊緣熔化塌邊、下邊緣產生圓角、切割斷面下半部分出現水沖狀的深溝凹坑等等。
在正常的火焰切割過程中，切割氧流相對垂直的割炬來說稍微偏後一個角度，其對應的偏移叫後拖量。速度過低時，沒有後拖量，工件下面割口處的火花束向切割方向偏移。如提高割炬的運行速度，火花束就會向相反的方向偏移，當火花束與切割氧流平行時，就認為該切割速度正常。速度過高時，火花束明顯會後偏。這些都是工人師傅從長期的實踐中不斷總結出來的。
在鋼板火焰切割過程中，割嘴到被切工作表面的高度是決定切口質量和切割速度的主要因素之一。不同厚度的鋼板，使用不同參數的割嘴，應調整相應的高度。為保證獲得高質量的切口，割嘴到被割工件表面的高度，在整個切割過程中必須保持基本一致。
掌握了以上關於影響鋼板火焰切割質量的三大要素，對於生產效率一定會有明顯的提升。
