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等离子切割:如何提高等离子切割耗材的使用寿命

2018-09-19 17:29:42 次浏览

 

  在等离子切割过程中,最常见、最基本的问题就是易损件寿命短。这个问题不仅增加了厂家的易损件成本,还会增加更换易损件及解决相关问题造成的时间成本。大部分厂家记录消耗件的寿命是基于穿孔次数、起弧时间或加工板材的数量。如果不能很好地了解及使用易损件,消耗件的寿命就会大大缩短。

  对于易损件而言,电极和喷嘴是很容易损耗的,它们的损耗会导致切割品质降低、穿孔失败,或在切割途中突然断弧。电极接的是来自电源的负极直流电,本体由铜构成,头部含有放射性元素铪或钨,在高熔点的情况下,起到起弧的作用。这些放射性元素会在等离子弧的高温高速下慢慢消耗,在电极的端部形成一个凹坑(每一次损耗只相当于几千份之一英寸)。当端部凹的太深,起弧就只能依靠铜的本体来完成。当电极不能点火并产生弧束时,就证明电极已经损耗完,需要更换新的了。喷嘴用来聚集等离子弧束。喷嘴里的孔是相当圆的,且是同心的。孔的直径、长度及其完整性,都会影响弧的形状,进而影响切割质量。由于等离子壁由涡流气保护,等离子弧通过喷嘴时,不会碰到喷嘴壁。如果弧真的碰到喷嘴壁,将会融化部分金属。喷嘴的损耗会在孔口形成很小的锥状,或使孔径扩大。喷嘴损耗造成的影响是:产生的弧不直,切割面不光洁。正常的消耗件的寿命对于空气和氧等离子系统是1-2小时开弧时间及几百次穿孔,有些系统一套耗材可达到1000次或以上穿孔。
  解决消耗件寿命问题的第一步是:彻底检查消耗件,判断能否继续使用。考虑到现场实际情况,通常,我们都是目测判断耗材的损耗情况,一般有三种可能情况:


  情况一:电极损耗、喷嘴损耗

  如果检查耗材,发现电极和喷嘴都严重损耗了,这可能是电极导致的喷嘴损耗。因为电极产生的等离子弧经过喷嘴,产生的熔融物会进入喷嘴,长期这样,所有的消耗件都会损坏。如果电极的凹坑比较深,铜本体由于过热,颜色会变成蓝色或黑色,可能的原因是冷却流动的速度过慢。严重情况下,电极端部会被熔化掉。
  检查冷却介质的流动速率,检查水冷割枪的冷却流速是用一个水桶测试回到冷却水箱。如果跟规格不一样,则检查水泵问题,水管有无扭结、漏水,过滤装置有无堵塞或其它问题。气冷割枪检查气体流动是否过慢。如果电极端面有小的麻点,而喷嘴的内侧也有损坏,就是气流低的缘故。气流低的情况下,弧线在喷嘴和电极之间无法控制。检查割枪的气流速率,最好的方式是用一个流量计(0-400cfh)和气管放在割枪的出气口,用系统进行测试。如果不行,快速检查的方法是仅在等离子气打开的时候,感受割枪出气口的气体流动,此时可以感觉到涡流气体实际上是有吸力的。如果电极表面有黑色残渣,检查气体纯度。快速的方法是纸巾测试法:放一张干净的纸巾在割枪下面,通过系统,割枪进行吹气,在纸上应该没有水分或污染物。


  情况二:电极完好、喷嘴损耗

  如果电极几乎是新的,而喷嘴是坏的,最有可能的原因是喷嘴出现双弧线。如果等离子弧接触到喷嘴,就会溶化喷嘴口的铜材料。喷嘴内侧的损坏(如沟槽或穿孔),表明等离子压力过低,这样等离子弧就能接触到喷嘴。通过增压装置检查气路是否漏气,可用肥皂水检查所有装置。喷嘴外部损坏经常是割枪到切割工件的高度问题。首先,检查穿孔高度,其高度应该是切割高度的2倍,这样才能避免飞溅的熔渣,穿孔太低是喷嘴损坏的第一原因。检查适当的割枪高度控制,如果在穿孔或切割时,割枪碰到板,喷嘴很快就会坏掉。如果喷嘴发热、变成蓝色或黑色,检查保护气路,保护气路可帮助冷却喷嘴,并保护割枪前端。


  情况三:电极损坏、喷嘴完好

  如果喷嘴是好的,电极有深的同心凹坑,等离子气体流速可能太高。如果涡流气太大,材料消耗就会越快。这将导致电极快速磨损,应检查等离子气体流量。
  如果消耗件看起来是新的,而割枪不能起弧,新耗材可以起弧,问题就不是消耗件寿命问题,这是强制起弧。强制起弧,是由于等离子气压过大。通常,好电极和好喷嘴会因为起弧失败而损坏,我们在割枪起弧的时候,会听到噼啪声。
  提高易损件的使用寿命,不仅可以节约成本,还能提高切割效率和切割质量,为厂商提高盈利,正确的判断和使用易损件将会带来新的价值。

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