材料的热切割往往可以造成热变形,而在工业生产应用中,并不是完全杜绝这类变形影响,而是采取控制及预防措施降低因热切割导致的变形影响。
热变形的控制是指:
在数控切割机实际切割过程中,由于对钢板的不均匀的加热和冷却,材料内部应力的作用将使被切割的工件发生不同程度的弯曲或移位----即切割热变形,具体表现是形状扭曲和切割尺寸偏差。由于材料内部应力不可能平衡和完全消除,所以只能采取一些措施来设法减少热变形。
通常钢板从钢铁厂经过一系列的中间环节达到切割车间,在这段时间里,钢板表面难免产生一沉氧化皮。在者,钢板在轧制过程中也产生一层氧化皮附着在钢板表面。这些氧化皮熔点高,不容易燃烧和溶化,增加了预热时间,降低了切割速度,同时经过加热,氧化皮四处飞溅,极易对数控切割机的割嘴造成堵塞,降低了割嘴的使用寿命,所以,在切割前,很有必要对钢板表面进行除锈预处理。
火焰切割是一种常用的切割厚钢板的经济有效的手段,它切割设备成本低廉。能切割厚达1.2米的钢板。
火焰切割传统的是使用乙炔气切割,后来用丙烷,现在出现了天然气切割。
不同燃料所能达到的温度也不一样:乙炔-氧气火焰温度3000-3300度、丙烷-氧气火焰温度在2000-2850度、液化气-氧气在2000-2750度。
火焰切割是利用气体火焰将钢板预热到钢铁的燃点(约1300℃左右),然后再喷射高压氧气流,使钢板发生剧烈的氧化(燃烧),形成氧化物(熔渣)并被高压氧流吹走,并释放出热量。所放出的热量又进一步预热下一层金属,使其达到熔点。
金属的气割过程,就是预热、燃烧、吹渣的连续过程,其实质是金属在纯氧中燃烧的过程,而不是熔化过程。
气割设备
主要是割炬(割)和气源。割炬是产生气体火焰、传递和调节切割热能的工具,其结构影响气割速度和质量。有手动割矩,半自动和自动气割机。
手工操作的气割割炬,用氧和可燃气体的气瓶或发生器作为气源。
半自动和自动气割机还有割炬驱动机构或坐标驱动机构、仿形切割机构、光电跟踪或数字控制系统。
如果选择采用液氧切割钢板的话,虽然前期投资较大,但长期来看它的综合经济指标还是比较可观的。采用火焰切割时,气压的稳定性对钢板的切割质量至关重要。氧气压力的波动会降低切割断面的质量。空气压力根据使用的割嘴类型和钢板的切割厚度进行调整。如果氧气压力超过切割规定值,切割速度不会提高,但会降低切割断面的质量,使挂渣难以清除,增加切割后的加工时间和成本。
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